在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻，把细线拉直在ca的延长

Question

在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v ₀ =2m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为7N，则下列说法中正确的是：                  （      ）

A．细线断裂之前，小球速度的大小保持不变

B．细线断裂之前，小球的速度逐渐减小

C．细线断裂之前，小球运动的总时间为0.7π s

D．细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.9 m

Answer 1

ACD

细线断裂之前，每次细线变短，线速度不变，角速度变大，A正确、B错误；细线拉力达到最大时，有 ，得 ，则小球转过360°时将断，运动时间为 ，C正确；此时小球运动的位移大小为1m－0.1m=0.9 m，D正确。