在光滑的水平面上钉两个钉子A和B,相距20cm,用一根长为1m的细绳,一端系一质量为0.5kg的小球,另一端固定

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  • 由于绳子能承受的最大张力为4N,所以设做圆周运动的最短半径为R

    满足:F绳=mV^2/R

    即是:4=0.5*4/R R=0.5m

    因为开始时球与钉子A,B在一直线上

    所以,若一开始小球在A的左边,B在A的右边:小球每转动半圈转动半径减少0.2m

    1.小球由A的左边转到B的右边,即与B共线,小球的转动了半圈,转动半径为1m

    所通过的路程为:s1=0.5*2πr1=π

    2.接着小球从B的右边转动到A的左边,小球的转动了半圈,转动半径为(1-0.2)=0.8m

    所通过的路程为:s2=0.5*2πr2=0.8π

    3.小球又由A的左边转到B的右边,小球的转动了半圈,转动半径为(0.8-0.2)=0.6m

    所通过的路程为:s3=0.5*2πr3=0.6π

    4.小球又从B的右边转动到A的左边,但是此时的转动半径为0.4绳子断裂,解救是从A刚刚转到B绳子就断裂.

    所以,综上所述:小球通过的路程为:

    S=s1+s2+s3=2.4πm

    t=S/V=1.2πs

    若小球一开始时在B的右边小球通过的路程就为:

    S=s2+s3=1.4π

    t=S/V=0.7π【因为一开始的转动半径就为0.8m】

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