Question

如圖所示，輕線一端系一質量為m的小球，另一端穿過光滑小孔套在正下方的圖釘A上，此時小球在光滑的水平平臺上做半徑為a、角速度為ω的勻速圓周運動。現拔掉圖釘A讓小球飛出，此后細繩又被A正上方距A高為h的圖釘B套住，達穩定后，小球又在平臺上做勻速圓周運動。求：

（1）圖釘A拔掉前，輕線對小球的拉力大小，

（2）從拔掉圖釘A到被圖釘B套住前小球做什么運動？所用的時間為多少？

（3）小球最后做圓周運動的角速度。

Answer 1

（1）；（2）勻速直線運動，；（3）

解析:

（1）圖釘A拔掉前，輕線的拉力大小為。  （2分）

   （2）小球沿切線方向飛出做勻速直線運動（2分）

    直到線環被圖釘B套住，小球速度為（1分），

勻速運動的位移，

（1分）（如圖）

則時間。（1分）

   （3）v可分解為切向速度v₁和法向速度v₂，繩被拉緊后v₂=0，小球以速度v₁做勻速圓周運動，半徑。由