一根长0.5m的绳子,受到9.8N的拉力就会被拉断.现把绳子的一端栓一个质量为0.3Kg的物体,使物体在光滑水平面内做匀速圆周运动.求:(1)绳子被拉断时的线速度v(2)若绕其一端在竖直面内做圆周运动,那么物体运动的最大速度V是多少?
问题描述:
一根长0.5m的绳子,受到9.8N的拉力就会被拉断.现把绳子的一端栓一个质量为0.3Kg的物体,使物体在光滑水平面内做匀速圆周运动.求:
(1)绳子被拉断时的线速度v
(2)若绕其一端在竖直面内做圆周运动,那么物体运动的最大速度V是多少?
答
(1)向心力计算公式:f=mv^2/r
9.8=0.3*v^2/0.5
解得: v=4.04 (米/秒)
(2)在竖直面内圆周运动,在最低点时绳子受力最大 F=f+mg
9.8=0.3*v^2/0.5 +0.3*9.8
解得:v=3.38 (米/秒)
答
第一问很简单哈
(1)恰好拉断时拉力提供向心力,F=mv2/r
故v=√(9.8*0.5)/0.3≈4.04m/s
第二问也不难
(2)由题意知,当球在最低点时速度最大,且绳子拉力最大,则有
F-mg=mv2/r,得v≈3.61m/s
答
1 由于在水平面做匀速圆周运动,绳上的拉力提供作向心力
F=m*v*v/r=0.3*v*v/0.5=9.8 解出v=14/根号三
2 若在竖直平面内运动,那物体在最低点绳上拉力最大 受力分析
合力=向心力F=0.3*v*V/0.5=9.8-0.3*9.8 可以解出v=14*根号下(7/30)