一根0.5 m長的繩子，當(dāng)它受到20 N的拉力時即被拉斷，如果在它的一端掛著一個質(zhì)量為1 kg的物體時，則

（1）使物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動，則拉斷繩子時物體的角速度為____________.

（2）如果這個物體在豎直平面上做圓周運(yùn)動角速度最小為____________才能把繩子拉斷,此時物體的線速度為____________.

解析：（1）在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，其向心力由繩子的水平拉力提供，根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律有

F=mω2r,ω== rad/s=2 rad/s.

（2）物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動時，物體做非勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)物體運(yùn)動到最低點(diǎn)時，角速度最大，故取在最低點(diǎn)時的物體為研究對象，物體此時只受兩個力，即豎直向下的重力和豎直向上的繩子的拉力.根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律F-mg=mω2r,ω=，將數(shù)據(jù)代入得到：ω=2 rad/s.

線速度v=ωL=2×0.5 m/s= m/s.

答案：（1）2 rad/s

（2）2 rad/s        m/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A．半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道，豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將兩小球連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響，g取
10m/s2．現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55N．求：
（1）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中，力F做的功；
（2）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中，重力對小球B做的功；
（3）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時，A小球速度的大小；
（4）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時，小球B速度的大小；
（5）小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等．

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科目：高中物理 來源：2008年北京四中高三物理基礎(chǔ)練習(xí)(十) 題型：038

放在水平桌面上質(zhì)量m＝0.1 kg的物體，拴在一根L＝0.4 m長的細(xì)線的一端，另一端固定在桌面上，物體與桌面間 動摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)給物體施加一個I＝0.5 N﹒s的沖量(其方向垂直于細(xì)繩)，物體開始做圓周運(yùn)動，當(dāng)物體運(yùn)動一周，經(jīng)過出發(fā)點(diǎn)時細(xì)繩中的拉力多大？若物體運(yùn)動中克服摩擦力做功全部轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，則物體的內(nèi)能增加多少？(g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，將傾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體（均可視為質(zhì)點(diǎn)），把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α=60°。開始時甲、乙均靜止。現(xiàn)同時釋放甲、乙兩物體，乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動，測得繩長OA為l=0.5 m，當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時，甲物體在斜面上均恰好未滑動，已知乙物體的質(zhì)量為  m=1 kg，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10 m/s2，求：

1.乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小以及所受的拉力大小

2.甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大小

3.斜面與甲物體之間的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2011屆杭州七校聯(lián)考高一第二學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個人用一根長為0.5 m的細(xì)繩拴一個質(zhì)量為0.5 kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，若在某一次實(shí)驗(yàn)中小球轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時繩子恰好斷了，現(xiàn)測得小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離為4m。已知圓心O離地面h="2.1" m，

(g取9.8m／s2) 求：
（1）繩子斷時小球的速度為多大？
（2）若繩子在最低點(diǎn)斷時剛好達(dá)到它能承受的最大拉力，求此力。

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科目：高中物理 來源：2010年江西省高三上學(xué)期第二次段考物理試題 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示,將傾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上,用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體（均可視為質(zhì)點(diǎn)）,把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α=60°開始時甲、乙均靜止.現(xiàn)同時釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動,測得繩長OA 為l=0.5 m,當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時,  甲物體在斜面上均恰好未滑動,已知乙物體的質(zhì)量為m=1 kg, 忽略空氣阻力,  取重力加速度g=10 m/s2.  求:

（1）乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小以及所受的拉力大�。ńY(jié)果可用根式表示）.

（2）甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大小.

（3）斜面與甲物體之間的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

 

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