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如图所示,质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点,O 点距地面高度为1...

如图所示,质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点,点距地面高度为1m,如果使小球绕00′轴在水平面内做圆周运动,若细线最大承受拉力为12.5N,(g=10m/s2).求:

(1)当小球的角速度为多大时,细线将断裂;

(2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离。

 

(1) (2) 【解析】试题分析:根据绳子的最大承受拉力,结合竖直方向上平衡求出绳子与竖直方向的夹角,结合合力提供向心力求出小球的角速度大小;根据线速度与角速度的关系求出小球做圆周运动的线速度大小,根据平抛运动的高度求出绳断裂后小球平抛运动的时间,结合初速度和时间求出平抛运动的水平位移,根据几何关系求出线断裂后小球落地点与悬点的水平距离。 (1)当绳子拉力达到最大时,在竖直方向上有:FTcosθ=mg, 代入数据解得:θ=37°. 根据牛顿第二定律得:mgtanθ=mLsinθ•ω2, 代入数据解得:ω=5rad/s. (2)小球转动的线速度为:v0=ωLsin37°=5×0.5×0.6m/s=1.5m/s, 落地时竖直位移为: , 水平位移为:x=v0t, 小球落地点与悬点的水平距离为: 代入数据解得:d=0.6m.
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B.安装器材,注意斜槽____________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。

C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。

完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。

上述实验步骤的合理顺序是_______

已知图中小方格的边长L=1.60cm,则小球平抛的初速度为v0__________(用Lg表示),其值是_____ m/s。(取g=10m/s2,结果保留两位有效数字

小球从平抛初位置O点到a点的时间是___________s。(g=10m/s2)

 

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