在光滑的水平面上相距40cm的兩個釘子A和B，如圖所示，長1m的細繩一端系著質量為0.4kg的小球，另一端固定在釘子A上，開始時，小球和釘子A、B在同一直線上，小球始終以2m/s的速率在水平面上做勻速圓周運動．若細繩能承受的最大拉力是4N，那么，從開始到細繩斷開所經(jīng)歷的時間是(  )

A．0.9πs　　　　　　　　　　　　　　　　 B．0.8πs

C．1.2πs　　　　　　　　　　　　　　　　 D．1.6πs

答案：B
解析：

解析：當小球繞A以1m的半徑轉半圈的過程中，拉力是

F1＝m＝0.4×＝1.6N，繩不斷

當小球繼續(xù)繞B以(1－0.4)＝0.6m的半徑轉半圈的過程中，拉力為

F2＝m＝0.4×＝2.67N，繩不斷

當小球再碰到釘子A，將以半徑

(0.6－0.4)＝0.2m做圓周運動，

拉力F3＝m＝0.4×＝8N．繩斷

所以在繩斷之間小球轉過兩個半圈，時間分別為

t1＝＝0.5πs

 t2＝＝0.3πs

所以斷開前總時間是

t＝t1＋t2＝(0.5π＋0.3π)s＝0.8πs


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：設計必修二物理人教版 人教版 題型：038

如圖所示，在光滑的水平面上相距0.1 cm處釘兩枚鐵釘A、B，長1 m的柔軟細線一端拴在A上，另一端拴一質量為500 g的小球，小球的初始位置在AB連線上的A的一側，把細線拉直，給小球以2 m/s，垂直于細線方向的水平速度，使它做圓周運動．由于釘子B的存在，使細線逐漸纏繞在AB上，問：線全部纏繞在釘子上的時間是多少？如果細線的抗斷張力為7 N，從開始經(jīng)多長時間繩子斷裂？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-7-11所示，在光滑的水平面上相距0.1 cm處釘兩枚鐵釘A、B，長1 m的柔軟細線一端拴在A上，另一端拴一質量為500 g的小球，小球的初始位置在AB連線上的A的一側，把細線拉直，給小球以2 m/s，垂直于細線方向的水平速度，使它做圓周運動.由于釘子B的存在，使細線逐漸纏繞在AB上，問：線全部纏繞在釘子上的時間是多少？如果細線的抗斷張力為7 N，從開始經(jīng)多長時間繩子斷裂？

圖6-7-11

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科目：高中物理 來源： 題型：

在光滑的水平面上相距40 cm的兩個釘子A和B，如圖所示，長1 m的細繩一端系著質量為0.4 kg的小球，另一端固定在釘子A上，開始時，小球和釘子A、B在同一直線上，小球始終以2 m/s的速率在水平面上做勻速圓周運動．若細繩能承受的最大拉力是4 N，那么，從開始到細繩斷開所經(jīng)歷的時間是(  )

A．s      B．s

C．s       D．s

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科目：高中物理 來源：同步題 題型：單選題

在光滑的水平面上相距40 cm的兩個釘子A和B，如圖所示，長1 m的細繩一端系著質量為0.4 kg的小球，另一端固定在釘子A上，開始時，小球和釘子A、B在同一直線上，小球始終以2 m/s的速率在水平面上做勻速圓周運動．若細繩能承受的最大拉力是4 N，那么，從開始到細繩斷開所經(jīng)歷的時間是：  
[     ]
A．0.9π s 
B．0.8π s
C．1.2π s 
D．1.6π s

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