Question

求解一道高一物理题，详解~

一个质量为m=2kg的小球，在绳子牵引下在光滑水平的平板上以速度v=1m/s做匀速圆周运动，半径r=30m，现将牵引的绳子迅速放长20cm，使得小球在更大的新轨道上作匀速圆周运动，求：（1）实现这一过度所经历的时间（2）新轨道上的角速度（3）增大半径后外界对绳子的拉力

详解，谢谢~追加~

Answer 1

1)当绳子突然伸长，那么小球开始沿着切线匀速直线运动，知道小球和圆心的距离是50cm。
所以走过的距离是
s=sqrt(50^2-30^2)=40cm=0.4m
时间就是
t=s/v=0.4s
2）当到达距离50cm的时候，小球的速度并不是沿着新半径的切向方向，所以只有切向分量可以保留下来 ，径向的速度分量将被绳子瞬间的拉力给抹杀掉
设a是之前小球速度和径向的夹角，有
sina=30/50
v1=v×sina=v×30/50=0.6m/s
所以
角速度w=v1/R=0.6/0.5=1.2rad/s
3）此时小球的向心加速度是
a=Rw^2=0.5*1.2^2=0.72m/ss
F=ma=1.44N

Answer 2

(1)t=s/v=0.4/1=0.4s
(2)w=1/0.5=2rad/s
(3)F=2*1/0.5=4N
公式平方不好打字，请见谅

Answer 3

请看图,似乎有点小...