如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离
如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离地面h=21m，转动中小球在最底点时绳子断了，（g=10m/s2）求：
（1）绳子断时小球运动的线速度多大？
（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离．
（1）绳子断时小球运动的线速度多大？
（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离．
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解题思路：（1）绳子断时，绳子的拉力恰好是46N，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线速度的大小；
（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．
（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．
（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-mg=
mv2
l，
所以有：v=
(F−mg)l
m=
(46−10)×1
1m/s＝6m/s
（2）绳断后，小球做平抛运动，速度大小为：v=6m/s，
水平方向上：x=V0t
竖直方向上：h=[1/2]gt2
代入数值解得：x=6m
答：（1）绳子断时小球运动的角速度为6m/s．
（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离为6m．
点评：
本题考点： 向心力；平抛运动．
考点点评： 小球在最低点时绳子恰好断了，说明此时绳的拉力恰好为46N，抓住这个临界条件，再利用圆周运动和平抛运动的规律求解即可．
1年前
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