答案是 根号(2vtr)
方法如下:
由机械能守恒知,球速率保持为v,且绳对球不做功,故球的速度始终垂直与绳.
设已经松开的绳长为x.
考虑这部分绳,由于这部分绳在t时刻处于绷紧的状态,因此可以计算这部分绳的角速度,显然绳一个端点(与球连接的端点)速率为v,而另一端(与圆柱相切的端点)速率为0(由于绳是绷紧的,所以这个端点沿绳方向,即圆柱切线方向速率为0,又由于这个端点在t时刻是附在圆柱表面的,因此它沿圆柱径向也是0).
从而可知,绷紧部分绳的的角速度大小为v/x
而连接圆心与切点的半径始终垂直与绷紧部分的绳,因此这条半径的角速度大小也是v/x
显然绳子伸长的长度等于这条半径画过的弧长.
从而有
dx/dt = vt/x
积分后代入初值x(0) = 0;
得到 x(t) = 根号(2vtr)