一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=1m，只能承受T=46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知轉(zhuǎn)軸O離地的距離H=6m，如圖所示，此人必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)小球方能使小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩子被拉斷，繩子拉斷后，小球的水平射程是多大？　　

6 m

解析試題分析：設(shè)小球經(jīng)過最低點(diǎn)的角速度為ω，速度為v時(shí)，繩子剛好被拉斷，則　　
由牛頓第二定律 F =" m" a得
T – m g = mω2L
∴     v =" ωL" =" 6" m/s
小球脫離繩子的束縛后，將做平拋運(yùn)動(dòng)，其飛行時(shí)間為

B

 
所以，小球的水平射程為 s =" v" t =" 6" m

考點(diǎn)：考查對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用
點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，明確繩子剛好斷裂時(shí)小球所受合力的大小和方向，根據(jù)合力提供向心力求得此時(shí)的線速度，小球飛出后做的是平拋運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解，對(duì)于這種多過程問題要分段求解

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=lm，最大只能承受T=74N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知圓心O離地面的高度h=6m，g=10m/s2．求：
（1）若小球恰能完成豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)的速度是多少？
（2）若轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷了，繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=1m，只能承受T=46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直面內(nèi)做逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓心O離地的距離H=6m，g=10m/s2．
（1）此人在小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)小球方能使繩子被拉斷？
（2）若地面上P點(diǎn)停有一只視為質(zhì)點(diǎn)的烏龜，P點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為7米，問繩子拉斷后，小球第一次著地是否會(huì)擊中烏龜？如沒擊中，則小球第一次著地點(diǎn)距烏龜多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年四川省雅安中學(xué)高一4月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=1m，只能承受T=46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直面內(nèi)做逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓心O離地的距離H=6m，g=10m/s2。

（1）此人在小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)小球方能使繩子被拉斷？
（2）若地面上P點(diǎn)停有一只視為質(zhì)點(diǎn)的烏龜，P點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為7米，問繩子拉斷后，小球第一次著地是否會(huì)擊中烏龜？如沒擊中，則小球第一次著地點(diǎn)距烏龜多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源：2015屆四川省高一4月月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=1m，只能承受T=46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直面內(nèi)做逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓心O離地的距離H=6m，g=10m/s2。

（1）此人在小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)小球方能使繩子被拉斷？

（2）若地面上P點(diǎn)停有一只視為質(zhì)點(diǎn)的烏龜，P點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為7米，問繩子拉斷后，小球第一次著地是否會(huì)擊中烏龜？如沒擊中，則小球第一次著地點(diǎn)距烏龜多遠(yuǎn)？

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年天津市南開區(qū)高一（下）期中物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=lm，最大只能承受T=74N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知圓心O離地面的高度h=6m，g=10m/s2．求：
（1）若小球恰能完成豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)的速度是多少？
（2）若轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷了，繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離是多少？

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