如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,当小球在最高点速度为4m/s时,细线的拉

如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,当小球在最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?若细线能承受的最大拉力为25N,在最低点时细线刚好断掉,落地时距O点的水平距离是多少?(已知O点离地高为2.2m,取g=10m/s2
phonel 1年前 已收到4个回答 举报

纸虎蓝 幼苗

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解题思路:(1)在最高点,根据牛顿第二定律,抓住重力和拉力的合力提供向心力,求出细线的拉力;
(2)根据最低点的最大拉力,结合牛顿第二定律求出最低点的速度,结合平抛运动的规律求出水平距离的大小.

在最高点,根据牛顿第二定律得,T+mg=m
v2
L,
解得T=m
v2
L−mg=0.5×
16
0.4−5N=15N;
(2)在最低点,根据牛顿第二定律得,F-mg=m
v12
L,
代入数据得,25−5=0.5×
v12
0.4,
解得v1=4m/s,
根据h-L=
1
2gt2得,t=

2(h−L)
g=

2×(2.2−0.4)
10s=0.6s,
则x=v1t=4×0.6m=2.4m.
答:细线的拉力为15N,落地时距O点的距离为2.4m.

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 本题考查了圆周运动和平抛运动的综合,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.

1年前

8

馨点 幼苗

共回答了52个问题 举报

光看最高点嘛,有向心力F = T+mg =mv²/r
所有参数都知道,故细线拉力易求
另外:此题还可算最低点的细线拉力。由最高点的动能 = 最低点的动能 + 减小的重力势能,求出最低点的速度,然后同样有向心力等于拉力和重力的合力(只是注意此时拉力和重力的方向相反)...

1年前

2

yycc 幼苗

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15N

1年前

0

小草临风 幼苗

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以上答案综合!
一楼的解答,二楼的算式,三楼的得数,等于最终答案!

1年前

0
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