如图所示,在光滑水平面上,一质量为m的小球在细绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动,小球运动的线速度大小为v,求:

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  • 解题思路:(1)小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动,靠拉力提供向心力,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力大小.

    (2)由圆周运动的规律求出小球的周期T,运行n圈的时间t=nT.

    (3)某一时刻将绳子剪断后,小球所受的合力为零,将做匀速直线运动.

    (1)根据牛顿第二定律得,拉力提供向心力,有F=m

    v2

    r.

    (2)小球圆周运动的周期为:T=[2πr/v].

    转动一周的时间为T,则小球运行n圈所需要的时间为t=nT=[2πnr/v].

    (3)将绳子剪断后,小球所受的合力为零,小球将沿切线方向做匀速直线运动.

    答:

    (1)绳上拉力大小为m

    v2

    r;

    (2)小球运行n圈所需要的时间是[2πnr/v];

    (3)某一时刻将绳子剪断后,小球将沿切线方向做匀速直线运动.

    点评:

    本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

    考点点评: 解决本题的关键知道向心力大小公式,以及知道向心力的来源和圆周运动的基本公式,运用牛顿第二定律进行求解.

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