Question

【題目】如下圖所示，光滑水平面上釘兩個釘子A和B，相距為20cm。用長度為1m的細繩，一端系一只質量為0.4kg的小球，另一端固定在釘子上。開始時小球與釘子A、B均在同一直線上，然后使小球以2m/s的速率，開始在水平面上作勻速圓周運動。若繩子能承受的最大張力是4N，那么從開始到繩斷所經歷的時間是( )

A. 0.9πsB. 1.2πsC. 1.4πsD. 2.4πs

Answer 1

【答案】C

【解析】

當繩子拉力為4N時，根據向心力公式得： F＝m，解得：r＝0.4m，而小球每轉半圈，長度減小20cm，所以小球轉的半圓周數為：n3，轉過3個半圓后，以最大張力4N繼續轉動半周，所以從開始到繩斷所經歷的時間為：ts＝1.4πs，故ABD錯誤，C正確。