如图所示,一个人用一根长1 m,只能承受46 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆

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  • 解题思路:

    (1)绳子断时,绳子的拉力恰好是

    46

    N

    ,对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大小;

    (2)绳断后,小球做平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离。

    解:(1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可得,

    F

    m

    g

    =

    m

    r

    ω

    2

    ,所以

    (2)由

    V

    =

    r

    ω

    可得,绳断是小球的线速度大小为

    V

    =

    6

    m

    /

    s

    ,绳断后,小球做平抛运动,

    水平方向上:

    x

    =

    V

    0

    t

    竖直方向上:

    代入数值解得

    x

    =

    6

    m

    ,小球落地点与抛出点间的水平距离是

    6

    m

    .

    (1)6 rad/s  (2)6 m

    <>

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