Question

【題目】如圖所示，在光滑水平面上相距20 cm處有兩個釘子A和B，長1.2 m的細繩一端系著質量為0.5 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5 N，則從開始到細繩斷開所經歷的時間是

A. 1.2π s B. 1.4π s C. 1.8π s D. 2π s

Answer 1

【答案】D

【解析】小球每轉過180°，轉動半徑就減小，所需向心力（n=0,1,2,…），由F≤5 N，可得n≤4，即小球轉動半徑縮短了4次，細繩第5次碰到釘子瞬間后，細繩斷開，從開始到細繩斷開，每轉半周小球轉動半徑分別為L、L–x、L–2x、L–3x、L–4x，則運動時間，故選項D正確，選項ABC錯誤。