一根长为0.8m的绳子,当受到7.84N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

发布时间:2020-08-08 15:54:49

一根长为0.8m的绳子,当受到7.84N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断裂.求(1)物体运动至最低点时的角速度是多大?(2)物体运动至最低点时的线速度是多大?(3)若绳断处物体距地面高4.9m,经多长时间物体落至地面?(4)物体落地处距抛出点的水平距离多远?

网友回答

解:(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T-mg=ma=mrω2①
T=7.84N.
由①式,绳被拉断时的角速度为
ω=
(2)v=rω=3.5×0.8=2.8m/s.
(3)绳子断裂后物体以速度v=2.8m/s做平抛运动.
由,

(4)物体落地处距抛出点的水平距离x为
x=vt=2.8×1=2.8m.
答:(1)物体运动至最低点时的角速度是3.5rad/s.
(2)物体运动至最低点时的线速度是2.8m/s.
(3)物体经过1s落回地面.
(4)物体落地处距抛出点的水平距离为2.8m.
解析分析:(1)根据牛顿第二定律求出物体运动至最低点时的角速度.
(2)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,通过时间和速度求出水平距离.

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.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!