分析 (1)线末断开前,由线的拉力提供向心力.由题意:小球的转速增加到开始时转速的3倍时细线断开,根据向心力公式可得到线断开时线的拉力与原来拉力的倍数;结合条件:线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N,即可求出线断开前的瞬间,线的拉力大小.
(2)由向心力公式F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$求出小球的速度大小.
(3)小球离开桌面后做平抛运动,由高度求出时间,并求出平抛运动的水平位移.
解答 解:(1)设开始时转速为n0,线的拉力为F0,线断开的瞬间的转速为n,线的拉力为F.
由向心力公式F=m(2πn)2R
可得:$\frac{F}{{F{\;}_0}}=\frac{n^2}{{{n_0}^2}}=\frac{9}{1}$
又由题意F=F0+40
得:F=45N
(2)设线断开时速度为v,由公式$F=m\frac{v^2}{R}$ 得:v=5m/s
(3)小球离开桌面后做平抛运动,飞行时间为:$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$=0.4S
水平位移大小:s=vt=5×0.4=2m
答:(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小为45N;
(2)线断开的瞬间,小球运动的速度大小为5m/s;
(3)小球飞出后的落地点距桌边AB的水平距离为2m.
点评 对于匀速圆周运动,基本方程是“指向圆心的合力”等于向心力,即F合=Fn,关键分析向心力的来源.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | mg | B. | $\sqrt{{m^2}{g^2}+{m^2}{ω^4}{R^2}}$ | ||
C. | mω2R | D. | $\sqrt{{m^2}{g^2}-{m^2}{ω^4}{R^2}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 交变电流的频率为100 Hz | B. | 电动势的有效值为220$\sqrt{2}$V | ||
C. | 电动势的峰值为311 V | D. | t=0时,线圈平面与中性面垂直 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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