Question

高一寒假物理作业 高手快来

1，如图所示，在光滑的水平面上两个钉子A和B，相距400米，用一根1米长的细绳一端系一质量为0.4KG的小球，另一端固定在钉子A上。开始时小球与钉子A、B在同一直线上，然后使小球以2M/S的速率开始在水平面内做圆周运动。若绳子能承受的最大拉力是4N，那么从开始到绳断所经历的时间是多少？
是相距40CM 不是400米

Answer 1

mv^2/r=o.4*4/1=1.6,这怎么也断不了呀，A与B是不是相距40cm呀

追问

是 我看错题目了

追答

当绳子到达B端时，圆周运动半径变为60cm=0.6m，向心力F=mv^2/r=0.4*4/0.6=34,故此时绳子断掉，所以，经历的时间就是半圈以1m为半径时间加上半圈以0.6m为半径的时间，即1/2T1+1/2T2=π*1/2+π*0.6/2=0.8π

Answer 2

钉子A和B，相距400米 1米长的细绳?
这是我在网上找到的类似的题：
在光滑的水平面上钉着两个钉子A和B,相距20厘米,用一根长1米的细绳,一端系一质量为0.5千克的小球,另一端固定在 A上,开始时球与钉子A,B在一直线上,然后使小球以2米每秒的速率开始在水平面内做匀速圆周运动.若绳能承受的最大张力为4N,那么,从开始到绳断所经历的时间是多少?
则照此解答的过程为：解：球每转半圈，绳子就碰到不作为圆心的另一颗钉子，然后再以这颗钉子为圆心做匀速圆周运动，运动的半径就减少0.2m，但速度大小不变，（因为绳对球的拉力只改变球的速度方向）。根据F＝mv2／r知，绳每一次碰钉子后，绳的拉力（向心力）都要增大，当绳的拉力增大到Fmax＝4N时，
球做匀速圆周运动的半径为rmin,
则有：Fmax＝mv2／rmin
rmin＝mv2／Fmax＝（0.5×22／4）m＝0.5m.
绳第二次碰钉子后半径减为0.6m，第三次碰钉子后半径减为0.4m。所以绳子在第三次碰到钉子后被拉断，在这之前球运动的时间为：
t＝t1＋t2＋t3
＝π／v＋π（－0.2）／v＋π（－0.4）／v
＝3(－0.6)×π／v
＝(3×1－0.6)×3.14／2s
＝3.768s