用绳子拴着一个小球在桌面(非光滑平面)上做匀速圆周运动,绳子突然断裂,问小球之后如何运动?

用绳子拴着一个小球在桌面(非光滑平面)上做匀速圆周运动,绳子突然断裂,问小球之后如何运动?
A.继续做圆周运动(没有说是匀速还是不匀速)
B.匀速直线运动
C.直线运动 但速度不断减慢 最终小球停下
D.以上答案均有可能
我们老师说向心力是维持匀速圆周运动的唯一原因,
我觉得既然是匀速圆周运动,线断了只影响方向,所以是匀速直线运动.老师说摩擦力会使小球减慢速度,那么在做匀速圆周运动时是怎么保持匀速的?
打个比方:用绳子拴住一辆车,车以5m/s的速度向前行驶.因为受绳子的牵引,所以是匀速圆周运动.当绳子断了的时候,汽车仍以5m/s的速度向前做匀速直线运动.
这个比方对吗?如果错 那错在哪里了?
能令我清楚的话我还会追加悬赏的.
我现在搞不懂的就是:既然桌面上有摩擦力,那么小球如何做匀速运动.既然是匀速运动,那么肯定不受力或收平衡力,也就是小球的动力能与摩擦力保持平衡.线断了只影响方向,原来的动力还会与摩擦力平衡,所以是匀速直线运动.
因为重所以轻 1年前 已收到1个回答 举报

kkpopeye 春芽

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C
绳子断开后,小球将以绳子断开时的小球速度为初速度,在不光滑的桌面上做匀减速直线运动.
向心力是维持匀速圆周运动的唯一原因,是对的
【问题补充:】
(1)绳子断之前,在绳子作用下做匀速圆周运动.是有这种可能的,因为并没有说绳子是与桌面并行的,所以可以存在一种临界状态:即绳子与桌面呈一定角度,绳子拉力、重力的合力的方向恰好与桌面平行,此时桌面对小球的弹力N=0,也就刚好不存在桌面对小球的摩擦力.
而绳子断了之后,小球失去了绳子的拉力,此时桌面弹力N=mg,摩擦力f=μmg,故作匀减速直线运动.
2,拉小车的例子本身没有什么不妥,那是在地面摩擦为零的理想状态.
但本题的关键在于,拉小球的绳子没告诉你与桌面平行.

1年前 追问

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因为重所以轻 举报

问题补充1 如果说绳子与桌面是平行的 那小球应该怎么保持匀速直线运动的?

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如果绳子与桌面是平行的,因为桌面对小球的摩擦,所以小球就没法做匀速圆周运动了。

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.....那题上怎么说到是匀速圆周运动的?

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所以我说,你没必要非得认为绳子与桌面平行啊! 我在上面已经分析过,当绳子与桌面呈成一定角度,使绳子的拉力与小球的重力,这两者的合力恰好与桌面平行时就可以做匀速圆周运动了。 本题的关键点:向心力不一定非得沿着绳子的方向。绳子拉力只是产生合力(向心力)的分力之一。 另外考试中碰到这种题【用绳子拴着一个小球在桌面(非光滑平面)上做匀速圆周运动,绳子突然断裂,问小球之后如何运动?】,你就只需知道断绳之前小球做匀速圆周运动即可,没必要浪费时间考虑它是如何做匀速圆周运动的。
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