Question

【题目】一质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，半径R=1m，圆心O离地高度h=6m，运动到最低点绳恰好断了，已知绳承受的最大拉力为46N，取g=10m/s2，则：

（1）绳断时小球的速度多少？

（2）绳断后小球落地的时间是多少？

（2）落地点到圆心O的水平距离为多少？

Answer 1

【答案】（1）6m/s；（2）1s；（3）6m．

【解析】试题分析：在最低点根据牛顿第二定律求出绳断时小球的速度大小；小球做平抛运动，根据，求出绳断后小球落地的时间；根据平抛运动的初速度和时间求出落地点到圆心O的水平距离。

（1）在最低点，绳子恰好断了，根据牛顿第二定律得：

代入数据解得：

（2）在竖直方向做自由落体运动，根据，

代入数据解得小球落地的时间为：t=1s

（3）落地点到圆心O的水平距离：x=vt=6×1m=6m