如图所示,一个人用一根长1m,只能承受46N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h=6m,转动中小球在最低点时绳子断

如图所示,一个人用一根长1m,只能承受46N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h=6m,转动中小球在最低点时绳子断

题型:不详难度:来源:
如图所示,一个人用一根长1m,只能承受46N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h=6m,转动中小球在最低点时绳子断了.
求:(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离.魔方格
答案
(1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可得,
F-mg=mrω2
所以ω=


F-mg
mr
=6
rad/s.
(2)由V=rω可得,绳断是小球的线速度大小为V=6m/s,
绳断后,小球做平抛运动,
水平方向上:x=V0t    
竖直方向上:h=
1
2
gt2

代入数值解得 x=6m
小球落地点与抛出点间的水平距离是6m.
答:(1)绳子断时小球运动的角速度为6rad/s.
(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离为6m.
举一反三
从离地面高H处以水平速度v0抛出一石块A,又在地面上某处以足够大的初速v0′竖直向上抛出一石块B,问当符合什么条件时,两石块才能在空中相碰.
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半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体m,如图所示,今给小物体一个水平初速度v0=


gR
,则物体将(  )
A.沿球面滑至m点
B.先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动
C.按半径大于R的新圆弧轨道运动
D.立即离开半球面作平抛运动
魔方格
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质量为1×10-2kg的氢气球,受到浮力的大小为0.12N,距天花板距离为4m.今沿水平方向以3m/s速度拍出(不计空气阻力),当它到达天花板时,水平位移是______,速度的大小为______(g取10m/s2).
题型:虹口区一模难度:| 查看答案
滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,具有很强的观赏性.如图所示,abcdef为同一竖直平面内的滑行轨道,其中bc段水平,ab、de和ef段均为倾角θ=37°的斜直轨道,轨道间均用小圆弧平滑相连(小圆弧的长度可忽略).已知H1=5m,L=15m,H2=1.25m,H3=12.75m,设滑板与轨道之间的摩擦力为它们间压力的k倍(k=0.25),运动员连同滑板的总质量m=60kg.运动员从a点由静止开始下滑从c点水平飞出,在de上着陆后,经短暂的缓冲动作后保留沿斜面方向的分速度下滑,接着在def轨道上来回滑行,除缓冲外运动员连同滑板可视为质点,忽略空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)运动员从c点水平飞出时的速度大小vc
(2)运动员在de上着陆时,沿斜面方向的分速度大小v0
(3)设运动员第一次和第四次滑上ef轨道时上升的最大高度分别为h1和h4,则h1:h4等于多少?魔方格
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雨伞半径R高出地面h,雨伞以角速度ω旋转时,雨滴从伞边缘飞出,则以下说法中正确的是(  )
A.雨滴沿飞出点的半径方向飞出,做平抛运动
B.雨滴沿飞出点的切线方向飞出,做平抛运动
C.雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆
D.雨滴落地后形成半径为r=R


1+ 
2hω2
g
的圆
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