如图所示,光滑的水平面上钉有两枚铁钉A和B,相距0.1 m.长1m的柔软细绳拴在A上,另一端系一质量为0.5 kg的小球

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  • 在小球做匀速圆周运动的过程中,由于细绳不断缠在A、B上,其轨道半径逐渐减小.小球受到的绳子的拉力提供向心力,即

    ,且F随R的减小而增大,而运动的半周期

    随绳长的减小而减小.推算出每个半周期的时间及周期数,就可求出总时间.根据绳子能承受的最大拉力,可求出细绳拉断所经历的时间.

    在第一个半周期内:

    在第二个半周期内:

    在第三个半周期内:

    在第n个半周期内:

    由于

    ,所以n≤10.

    (1)小球从开始运动到细线完全缠到A、B上的时间 t=t 1+t 2+…+t 10

    (2)设在第x个半周期时,F x=7 N.由F x=

    ,代入数据后解得x=8,则所经历的时间: