Question

【題目】質量m=1kg的小球在長為L=1m的細繩作用下在豎直平面內做圓周運動，細繩能承受的最大拉力Tmax=46N，轉軸離地高度h=6m，g取10m/s2則：

(1)若恰好通過最高點，則最高點處的速度為多大？

(2)在某次運動中在最低點細繩恰好被拉斷，則此時的速度為多大？

(3)繩斷后小球做平拋運動，如圖所示，求落地水平距離x．

Answer 1

【答案】（1）m/s（2）6m/s（3）6m

【解析】

（1）當小球恰好通過最高點時，小球只受重力，并由重力提供向心力，設此時速度為v0

根據牛頓第二定律得：

所以

（2）若細繩此時恰好被拉斷，則T=Tmax=46N

小球在最低點時，由牛頓第二定律得：

代入數據得：v=6m/s

（3）繩斷后，小球做平拋運動，設水平距離為x，則有：得：t=1s

水平距離:x=vt=6m