小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次
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(1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有

竖直方向:

,水平方向:

得:

由机械能守恒定律,有:

得:

(2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力大小

球做圆周运动的半径为:

由圆周运动向心力公式,有:

得:

(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v 3,绳承受的最大拉力不变,有:T-mg=

得:v 3=

绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-l,水平位移为x,时间为t 1,有:d-l=

,x=v 3t 1
得:x=4

当l=

时,x有极大值 x max

d

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