一根长为0.8m的绳子，当受到8N的拉力时即被拉断．若在此绳的一端拴一个质量为0.4Kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂．求

Question

一根长为0.8m的绳子，当受到8N的拉力时即被拉断．若在此绳的一端拴一个质量为0.4Kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂．求：（g=10m/s）
（1）物体运动至最低点时向心力多大？
（2）物体运动至最低点时的角速度和线速度各是多大？
（3）若绳断处物体距地面高5m，经多长时间物体落至地面？
（4）物体落地时物体的速度是多大？

Answer 1

（1）当物体运动到最低点时，物体受重力mg，绳子拉力T，根据牛顿第二定律有F=T-mg=8-0.4×10N=4N
（2）由F=mrω²得
ω＝√((F)/(mr))＝√((4)/(0.4×0.8))rad/s＝(5√(2))/(2)rad/s
v=rω=(5√(2))/(2)×0.8m/s＝2√(2)m/s
（3）绳子断裂后物体以速度v做平抛运动．
由h＝(1)/(2)gt2，
t＝√((2h)/(g))＝√((2×5)/(10))s＝1s
（4）落地速度为
mgh=(1)/(2)mv′2−

作业帮用户 2017-10-02 举报

举报该用户的提问

举报类型（必填）

• 色情低俗

• 辱骂攻击

• 侮辱英烈

• 垃圾广告

• 不良流行文化

• 骗取采纳

• 其他

举报理由（必填）

0/100

提交

问题解析

（1）有受力分析即可求得向心力．
（2）根据牛顿第二定律求出物体运动至最低点时的角速度，根据v=rω求出物体运动至最低点时的速度大小．
（3、4）绳子断裂后物体做 平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，通过动能定理求的落地速度．

名师点评

本题考点：

机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．

考点点评：

本题考查了牛顿第二定律的运用，涉及平抛运动和圆周运动的规律，综合性较强，难度不大，需加强这方面的训练．

扫描下载二维码

©2019 作业帮 联系方式：[e-mail]  作业帮协议