一根长0.1m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40N,求:
(1)线断裂的瞬间,线的拉力;
(2)这时小球运动的线速度;
(3)如果设桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离。
一根长0.1m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40N,求:
(1)线断裂的瞬间,线的拉力;
(2)这时小球运动的线速度;
(3)如果设桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离。
(1)设绳断裂时,球的角速度为ω,绳子拉力为F,由牛顿第二定律得
F-40=mω2r/9 2分
F= mω2r 2分
F=45N ω=50rad/s 2分
(2)小球线速度v=ωr=5m/s 1分
(3)小球在空中运动时间
2分
水平距离s=vt=2m 1分