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(12分)如图12所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18Kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N。

求:(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小;

(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度;

(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边的夹角为60°,桌面高出地面0.8m,求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

答案:
(1)F=45N (2)5m/s (3)1.73m 【解析】(1)线的拉力等于向心力,设开始时角速度为ω0,向心力是F0,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力是F:   ;                    (2分) 得 又因为F=F0+40N                                   (2分) 得F=45N (2)设线断开时速度为V。由F=得, V=                    (3分) (3)设桌面高度为h,落地点与飞出桌面点的水平距离为s。                    (2分) 则抛出点到桌边的水平距离为   (3分)
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