如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为L一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气助力),已知小球通过最低点时的速度为v,圆心

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为L一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气助力),已知小球通过最低点时的速度为v,圆心0点距地面高度为h,重力加速度为g
(1)求小球通过最低点时,绳对小球拉力F的大小;
(2)若小球运动到圆心最低点时,绳突然断开,小球落地前将做什么运动?落地时小球速度为多大?
魔方格

◎ 答案

(1)小球通过最低点时,由牛顿第二定律得:
F-mg=m
v2
L

则得 绳对小球拉力F的大小为:F=mg+m
v2
L

(2)小球运动到圆心最低点时,绳突然断开,小球将做平抛运动.
根据机械能守恒得:
mg(L-h)=
1
2
mv2
-
1
2
mv2

则得落地时小球速度为v′=

v2+2g(L-h)

答:
(1)小球通过最低点时,绳对小球拉力F的大小为mg+m
v2
L

(2)小球运动到圆心最低点时,绳突然断开,小球落地前将做平抛运动,落地时小球速度为

v2+2g(L-h)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为L一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气助力),已知小球通过最低点时的速度为v,圆心…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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