如圖光滑的水平面上釘有兩枚鐵釘A和B，相距0.1m，長1m的柔軟細繩拴在A上，另一端系一質量為0.5kg的小球，小球的初始位置在AB連線上A的一側，把細線拉緊，給小球以2m/s的垂直細線方向的水平速度使它做圓周運動，由于釘子B的存在，使線慢慢地纏在A、B上．如果細線的抗斷拉力為7N，從開始運動到細線斷裂需經(jīng)歷多長時間?

8.2s


解析:

小球轉動時,由于細線逐步繞在A、B兩釘上，小球的轉動半徑逐漸變小，但小球轉動的線速度大小不變。

由小球交替地繞A、B作勻速圓周運動，因線速度不變，隨著轉動半徑的減小，線中強力T不斷增大，每轉半圈的時間t不斷減小。

在第一個半圓內

在第二個半圓內

在第三個半圓內

在第 n個半圓內

令Tn=Tm=7N,得n=8,所以經(jīng)歷的時間為


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4－3－4所示，光滑的水平面上釘有兩枚www.ks5u.com鐵釘A和B，相距0.1 m、長1 m的柔軟細繩拴在A上，另一端系一質量為0.5 kg的小球，小球的初始位置在AB連線上A的一側.把細線拉緊，給小球以2 m/s的垂直細線方向的水平速度使它做圓周運動.由于釘子B的存在，使線慢慢地纏在A、B上. 如果細線的最大拉力為7 N，從開始運動到細線斷裂需經(jīng)歷多長時間?

 

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科目：高中物理 來源：2012年粵教版高中物理必修2 2.3離心現(xiàn)象及其應用練習卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個釘子A和B，相距20cm.用一根長1m的細繩，一端系一個質量為0.5kg的小球，另一端固定在釘子A上，開始時球與釘子A、B在一直線上，然后使小球以2m/s的速率開始在水平面內做勻速圓周運動.若繩子能承受的最大拉力為4N，那么從開始到繩斷所經(jīng)歷的時間是多少?

 

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如圖所示，光滑的水平面上釘有兩枚鐵釘A和B，相距0.1 m．長1m的柔軟細繩拴在A上，另一端系一質量為0.5 kg的小球．小球的初始位置在AB連線上A 的一側，把細線拉緊，給小球以2 m/s的垂直細線方向的水平速度使它做圓周運動．由于釘子B的存在，使細線慢慢地纏在A、 B上．
(1)如果細線不會拉斷，那么從小球開始運動到細線完全纏在A、B上需要多長時間？
(2)如果細線的抗斷拉力為7N，那么從小球開始運動到細線拉斷需經(jīng)歷多少時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個釘子A和B，相距20cm，用一根長1ｍ的細繩，一端系一個質量為0.5kg的小球，另一端固定在釘子A上；開始時球與釘子A、B在一直線上如圖，然后使小球以2m/s的速率開始在水平面內做勻速圓周運動，若繩子能承受的最大拉力為4N，求：從開始到繩斷所經(jīng)歷的時間t是多少?

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