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一根長0．5m的細繩，當它受到5N的拉力時會被拉斷．現在它的一端拴著一個質量為0．4kg的小球，以另一端為中心，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動．求：

(1)繩子被拉斷時，小球的角速度為多大?拉斷繩子后的小球將做什么運動?

(2)若使物體在豎直平面內做勻速圓周運動，當它經過最低點時將繩子拉斷的最小線速度是多少?拉斷繩子后的小球將做什么運動?

答案：
解析：

(1)ω＝5rad/s　　勻速直線運動；

(2)ν＝m/s　　平拋運動


提示：

提示：(1)繩被拉斷時，繩的拉力大小為F＝5N．由牛頓第二定律得F＝mrω2，所以，小球的角速度為ω＝＝rad/s＝5rad/s．繩斷后，向心力突然消失，小球所受的合外力為零，所以小球將做勻速直線運動．

(2)小球經最低點時，繩子斷了，此時有F-mg＝m，所以小球的線速度為ν＝＝m/s＝m/s．繩斷時，小球具有一個水平方向的初速度，以后又只在重力作用下運動，所以它將做平拋運動．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根長L=0.5m的細繩懸于天花板上O點，繩的另一端掛一個質量為m=1kg的小球，已知繩能承受的最大拉力為12.5N，小球在水平面內做圓周運動，當速度逐漸增大，繩斷裂后，小球將平拋后掉在地上．（g=10m/s2）
（1）繩斷裂時，繩與豎直方向所成的夾角θ為多大？
（2）繩剛斷裂時小球的角速度為多大？
（3）若小球做圓周運動的平面離地高為h=0.8m，則小球經多長時間落地．
（4）在第（3）問中小球落點離懸點在地面上的垂直投影的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，宇航員在地球上用一根長0.5m細繩拴著一個小球在豎直平面內繞O點做圓周運動，用傳感器測出小球在最高點A時的速度大小v=3m/s及繩上的拉力F=4N．若宇航員將此小球和細繩帶到某星球上，在該星球表面上讓小球也在豎直平面內做圓周運動，用傳感器測出當小球在最高點速度大小為v′=2m/s時，繩上拉力F′=3N．取地球表面重力加速度g=10m/s2，忽略星球的自轉的影響，空氣阻力不計．求：
（1）該小球的質量m；
（2）該星球表面附近的重力加速度g′；
（3）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，求該星球與地球的第一宇宙速度之比v星：v地．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根長L=0.5m的細繩懸于天花板上O點，繩的另一端掛一個質量為m=1kg的小球，已知繩能承受的最大拉力為12.5N，小球在水平面內做圓周運動，當速度逐漸增大，繩斷裂后，小球將平拋后掉在地上．（g=10m/s2）
（1）繩剛斷裂時小球的角速度為多大？
（2）若小球做圓周運動的平面離地高為h=0.6m，則小球經多長時間落地．
（3）在第（2）問中小球落點離懸點在地面上的垂直投影的距離為多少？

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

一根長0．5m的細繩，當它受到5N的拉力時會被拉斷．現在它的一端拴著一個質量為0．4kg的小球，以另一端為中心，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動．求：

(1)繩子被拉斷時，小球的角速度為多大?拉斷繩子后的小球將做什么運動?

(2)若使物體在豎直平面內做勻速圓周運動，當它經過最低點時將繩子拉斷的最小線速度是多少?拉斷繩子后的小球將做什么運動?

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