2020-2021物理第二冊(cè)提升訓(xùn)練：第六章圓周運(yùn)動(dòng) 水平測(cè)試卷含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年新教材物理人教版必修第二冊(cè)提升訓(xùn)練：第六章圓周運(yùn)動(dòng)水平測(cè)試卷含解析第六章水平測(cè)試卷本試卷分第Ⅰ卷(選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題)兩部分,滿分100分,考試時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷（選擇題,共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)1．下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是（）A．是勻速運(yùn)動(dòng)B．是勻變速運(yùn)動(dòng)C．是加速度變化的曲線運(yùn)動(dòng)D．合力不一定時(shí)刻指向圓心答案C解析勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小不變,方向改變，不是勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤;勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度指向圓心,大小不變，方向時(shí)刻改變，所以不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度指向圓心，大小不變，方向時(shí)刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度方向不斷改變的曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確;勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力的方向始終指向圓心，故D錯(cuò)誤。2．如圖所示，某游樂場(chǎng)的大型摩天輪半徑為R，勻速旋轉(zhuǎn)一周需要的時(shí)間為t。已知質(zhì)量為m的小華乘坐的車廂此刻處于摩天輪的最底部，則下列說法正確的是()A．摩天輪運(yùn)動(dòng)的角速度為2πtB．摩天輪運(yùn)動(dòng)的線速度為eq\f（2πR,t）C．摩天輪運(yùn)動(dòng)的向心加速度為eq\f（4π2R2,t2）D．在最低點(diǎn)時(shí)座椅對(duì)小華的作用力為eq\f（4mπ2R，t2)答案B解析摩天輪旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間即為其旋轉(zhuǎn)周期,則知摩天輪旋轉(zhuǎn)的周期T＝t，所以摩天輪運(yùn)動(dòng)的角速度ω＝eq\f(2π,T）＝eq\f（2π，t)，故A錯(cuò)誤；摩天輪運(yùn)動(dòng)的線速度v＝eq\f(2πR,T)＝eq\f(2πR，t)，故B正確；摩天輪運(yùn)動(dòng)的向心加速度an＝eq\f（v2,R）＝eq\f(4π2R2,Rt2）＝eq\f（4π2R，t2)，故C錯(cuò)誤；小華在最低點(diǎn)時(shí),支持力與重力的合力充當(dāng)向心力，則有：F－mg＝meq\f（4π2R，t2）,解得：F＝mg＋meq\f(4π2R,t2），故D錯(cuò)誤。3．轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛，如圖所示,假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述，正確的是()A．筆桿上各點(diǎn)線速度大小相同 B．筆桿上各點(diǎn)周期相同 C．筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，角速度越小 D．筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，向心加速度越小答案B解析由題意知,筆上各點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用時(shí)間相等，所以各點(diǎn)的周期相等,因?yàn)関＝eq\f（2πR,T)，所以離O越遠(yuǎn)的點(diǎn)半徑越大，線速度越大，故A錯(cuò)誤，B正確;因?yàn)門＝eq\f（2π,ω），故各點(diǎn)的角速度相等,C錯(cuò)誤；因?yàn)閍n＝r·ω2，所以離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，向心加速度越大，故D錯(cuò)誤。4．?dāng)[式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車，如圖所示.當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時(shí)，在電腦控制下,車廂會(huì)自動(dòng)傾斜,抵消離心力的作用。行走在直線上時(shí),車廂又恢復(fù)原狀，就像玩具“不倒翁”一樣。假設(shè)有一超高速列車在水平面內(nèi)行駛，以100m/s的速度拐彎，拐彎半徑為500m,則質(zhì)量為50kg的乘客，在拐彎過程中所受到的火車給他的作用力為(g取10m/s2)()A．500eq\r（5)N B．500eq\r（2)NC．1000N D．0答案A解析根據(jù)牛頓第二定律得：F合＝meq\f(v2,R）＝50×eq\f(10000,500）N＝1000N，根據(jù)平行四邊形定則知火車給乘客的作用力:N＝eq\r(mg2＋F\o\al（2，合))＝eq\r（5002＋10002）N＝500eq\r（5)N，故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。5．如圖所示，底面半徑為R的平底漏斗水平放置,質(zhì)量為m的小球置于底面邊緣緊靠側(cè)壁，漏斗內(nèi)表面光滑，側(cè)壁的傾角為θ,重力加速度為g?，F(xiàn)給小球一垂直于半徑向里的某一初速度v0，使之在漏斗底面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．小球一定受到兩個(gè)力的作用B．小球可能受到三個(gè)力的作用C．當(dāng)v0<eq\r(gRtanθ)時(shí)，小球?qū)Φ酌娴膲毫榱鉊．當(dāng)v0＝eq\r（gRtanθ)時(shí),小球?qū)?cè)壁的壓力為零答案B解析設(shè)小球剛好對(duì)底面無壓力時(shí)的速度為v，此時(shí)小球的向心力F＝mgtanθ＝meq\f(v2,R），所以v＝eq\r（gRtanθ）.故當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)速度v0〈eq\r(gRtanθ)時(shí)，它受重力、底面的支持力和側(cè)壁的彈力三個(gè)力作用；當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)速度v0＝eq\r（gRtanθ)時(shí),它只受重力和側(cè)壁的彈力作用。因此B正確，A、C、D錯(cuò)誤.6．如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（)A．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力不能等于零B．小球過最高點(diǎn)時(shí)，速度至少為eq\r(gR)C．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度的增大而增大D．若把題中的輕桿換為輕繩，其他條件不變，小球過最高點(diǎn)時(shí)，速度至少為eq\r(gR）答案D解析桿既可以提供拉力，又可以提供支持力，當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球的彈力等于小球的重力時(shí),小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度等于零，故B錯(cuò)誤；小球在最高點(diǎn)時(shí)，如果速度恰好為eq\r（gR），則此時(shí)恰好只受到重力的作用，重力為它提供向心力，桿和球之間沒有作用力，A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)，當(dāng)v＜eq\r(gR)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得:mg－F＝meq\f(v2，R)，即桿對(duì)小球有向上的作用力，隨速度的增大,桿的作用力減小，故C錯(cuò)誤；輕繩模型中,小球過最高點(diǎn)時(shí)有：mg≤meq\f(v2，R),解得:v≥eq\r(gR),即其他條件不變，小球過最高點(diǎn)時(shí)，速度至少為eq\r(gR),D正確。7．公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時(shí)，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”.如圖所示,汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)()A．汽車對(duì)凹形橋的壓力等于汽車的重力B．汽車對(duì)凹形橋的壓力小于汽車的重力C．汽車的向心加速度大于重力加速度D．汽車的速度越大，對(duì)凹形橋面的壓力越大答案D解析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，靠重力和支持力的合力提供向心力，有：N－mg＝meq\f（v2，R），解得：N＝mg＋meq\f(v2，R）.可知汽車對(duì)橋的壓力大于汽車的重力，故A、B錯(cuò)誤；汽車的向心力不一定大于重力,向心加速度不一定大于重力加速度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)N＝mg＋meq\f（v2，R），速度越大,支持力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知,對(duì)凹形橋面的壓力越大，故D正確。8．杜杰老師心靈手巧，用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示。則下列說法正確的是(）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí),繩子張力不可以為0B．小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)的速度是eq\r(\f(gR,2）)C．若小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球通過最低點(diǎn)和最高點(diǎn),繩的張力差為2mgD．若小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球通過最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，繩的張力差為4mg答案C解析小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，繩子張力可以為0，重力提供向心力，mg＝meq\f(v2，R），解得剛好通過最高點(diǎn)的臨界速度v＝eq\r（gR),故A、B錯(cuò)誤；若小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過最高點(diǎn)時(shí),F1＋mg＝meq\f（v2，R)，通過最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)2－mg＝meq\f（v2,R），聯(lián)立解得繩的張力差為F2－F1＝2mg，故C正確，D錯(cuò)誤。9．關(guān)于如圖所示的四種圓周運(yùn)動(dòng)模型，下列說法正確的是（）A．如圖a所示，汽車安全通過拱橋最高點(diǎn)時(shí)，車對(duì)橋面的壓力小于車的重力B．如圖b所示，在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受重力、彈力和向心力 C．如圖c所示，輕質(zhì)細(xì)桿一端固定一小球，繞另一端O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)小球所受的彈力方向一定向上 D．如圖d所示,火車以某速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道時(shí)，車輪可能對(duì)內(nèi)外軌均無側(cè)向壓力答案AD解析圖a汽車安全通過拱橋最高點(diǎn)時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力,方向向下,所以支持力小于重力，根據(jù)牛頓第三定律,車對(duì)橋面的壓力小于車的重力，故A正確;圖b在固定圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球,受重力和彈力作用,向心力是由重力和彈力的合力提供的,故B錯(cuò)誤；圖c中輕質(zhì)細(xì)桿一端固定的小球,在最高點(diǎn)時(shí)所受桿的力可能是向上的彈力，也可能是向下的拉力，也可能不受桿的力，故C錯(cuò)誤；圖d中火車以某速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道時(shí)，當(dāng)受到的重力和軌道的支持力的合力恰好等于向心力時(shí)，車輪對(duì)內(nèi)外軌均無側(cè)向壓力,故D正確.10。如圖所示為一壓路機(jī)的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的1。5倍，A、B分別為大輪和小輪邊緣上的點(diǎn)。在壓路機(jī)前進(jìn)時(shí)，A、B兩點(diǎn)的（）A．線速度之比為vA∶vB＝1∶1B．線速度之比為vA∶vB＝3∶2C．角速度之比為ωA∶ωB＝3∶2D．向心加速度之比為aA∶aB＝2∶3答案AD解析由題意知vA∶vB＝1∶1，故A正確，B錯(cuò)誤；由ω＝eq\f（v，r）得ωA∶ωB＝rB∶rA＝2∶3，故C錯(cuò)誤；由an＝eq\f（v2,r）得aA∶aB＝rB∶rA＝2∶3，故D正確。11．子彈以初速度v0水平向右射出，沿水平直線穿過一個(gè)正在沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的薄壁圓筒，在圓筒上只留下一個(gè)彈孔（從A位置射入,B位置射出，如圖所示).OA,OB之間的夾角θ＝eq\f(π，3），已知圓筒半徑R＝0.5m，子彈始終以v0＝60m/s的速度沿水平方向運(yùn)動(dòng)（不考慮重力的作用），則圓筒的轉(zhuǎn)速可能是（)A．20r/s B．60r/sC．100r/s D．220r/s答案CD解析OA、OB之間的夾角θ＝eq\f（π,3），所以A與B之間的距離等于R，在子彈飛行的時(shí)間內(nèi)，圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為eq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1（2n－\f(1，3)))π,（n＝1,2,3，…），則時(shí)間：t＝eq\f（\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（2n－\f(1,3）)）π,ω），（n＝1，2,3，…).所以子彈的速度：v0＝eq\f(\x\to（AB)，t)＝eq\f(R,t）＝eq\f（R,\f(\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（2n－\f（1，3)））π,ω）)＝eq\f(ωR,\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1(2n－\f(1,3))）π)，（n＝1，2，3,…)。解得：ω＝eq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1(2n－\f（1,3））)π·eq\f（v0，R）,（n＝1,2，3,…)。則：T＝eq\f(2π，ω)＝eq\f（2πR，\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（2n－\f（1,3))）πv0）＝eq\f(2R,\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1(2n－\f(1，3)))v0），(n＝1,2，3,…）轉(zhuǎn)速:N＝eq\f（1，T）＝eq\f（\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(2n－\f（1,3）））v0,2R)，（n＝1,2，3，…）當(dāng)n＝1時(shí)，N＝eq\f（5,3）×60＝100r/s當(dāng)n＝2時(shí)，N＝eq\f（11，3)×60＝220r/s，故C、D正確。12．如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放置用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))。A和B距軸心O的距離分別為rA＝R,rB＝2R，且A、B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力都是fm，兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，始終與圓盤保持相對(duì)靜止。則在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從0緩慢增大的過程中，下列說法正確的是(）A．B所受合力一直等于A所受合力B．A受到的摩擦力一直指向圓心C．B受到的摩擦力先增大后不變D．A、B兩物塊與圓盤保持相對(duì)靜止的最大角速度ωm＝eq\r（\f（2fm，mR）)答案CD解析由于圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度緩慢增大，故每一個(gè)極短的時(shí)間段，都可以認(rèn)為A、B在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得F合＝mω2r，角速度ω相等，B的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，所受合力較大，故A錯(cuò)誤;最初圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度較小，A、B隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力較小，可由A、B與盤面間靜摩擦力提供，靜摩擦力指向圓心,由于B所需向心力較大，當(dāng)B與盤面間靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，A與盤面間的靜摩擦力還沒有達(dá)到最大，若繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速，則B有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而拉緊細(xì)線，使細(xì)線上出現(xiàn)張力，轉(zhuǎn)速越大,細(xì)線上張力越大,使得A與盤面間靜摩擦力先沿半徑方向指向圓心，減小到零，再反向增大，當(dāng)A與盤面間靜摩擦力也達(dá)到最大時(shí)，A、B將開始滑動(dòng)，所以A受到的摩擦力先指向圓心后背離圓心，而B受到的摩擦力一直指向圓心，先增大后不變,故B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)A與盤面間靜摩擦力恰好達(dá)到最大時(shí),A、B將開始滑動(dòng),則根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A:T－fm＝mωeq\o\al(2，m）R，對(duì)B：T＋fm＝mωeq\o\al(2,m)·2R,解得最大角速度為:ωm＝eq\r(\f(2fm,mR))，故D正確。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空和實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共12分)13．（6分）某走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，分針與時(shí)針的長(zhǎng)度之比是1.2∶1。（1)分針與時(shí)針的角速度之比是________。（2)分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比是________。(3)分針和時(shí)針的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則分針和時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度之比是________.答案（1）12∶1（2)14.4∶1(3)172。8∶1解析(1)在一個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，分針轉(zhuǎn)過的角度為360度,而時(shí)針轉(zhuǎn)過的角度為30度，所以角速度之比為：ω1∶ω2＝360∶30＝12∶1。（2）由v＝rω可得，線速度之比為v1∶v2＝（1.2×12）∶(1×1)＝14.4∶1.(3)根據(jù)an＝vω知,向心加速度之比為a1∶a2＝172。8∶1.14．（6分)在使用如圖所示的向心力演示器探究向心力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中.(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______________.（2）轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,彈簧測(cè)力套筒上露出的標(biāo)尺可以顯示此力的大小。由圖示情景可知，鋼球A與鋁球B的角速度關(guān)系為ωA________ωB。（選填“>"“＝"或“〈”)(3）通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論有________。A．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比C．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比答案（1)控制變量法（2)<（3）A解析(1）使用向心力演示器研究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)半徑和角速度都不變，研究向心力大小與半徑的關(guān)系時(shí)質(zhì)量和角速度都不變，研究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí)半徑和質(zhì)量都不變，所以采用的科學(xué)方法是控制變量法。（2)由圖可知圖中兩球受到的向心力相等，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同，由于鋁的密度小,則相同體積的鋁球的質(zhì)量小，由向心力的公式:Fn＝mrω2，則ωA<ωB。(3)通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論有,在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比,在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。三、計(jì)算題（本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)15．(8分）申雪、趙宏博是我國(guó)雙人花樣滑冰的名將，曾代表祖國(guó)在世界各大比賽中取得了驕人的成績(jī)。如圖所示是模擬趙宏博(男）以自己為轉(zhuǎn)動(dòng)軸拉著申雪(女)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若趙宏博的轉(zhuǎn)速為30r/min,申雪觸地冰鞋的線速度為4.7m/s。(1)求申雪觸地冰鞋做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和半徑；（2)若他們手拉手繞他們連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知男、女運(yùn)動(dòng)員觸地冰鞋的線速度分別為3.6m/s和4.8m/s，問男、女運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為多少？答案（1)3。14rad/s1。5m(2）3∶4解析（1）n＝30r/min＝0。5r/s,角速度ω＝2πn≈3。14rad/s。設(shè)觸地冰鞋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由v＝ωr得r＝eq\f(v，ω）＝eq\f(4.7,3.14）m≈1。5m。（2）他們各自做如圖所示的圓周運(yùn)動(dòng)，他們的角速度相同，設(shè)男運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，女運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r2，則eq\f（r1，r2）＝eq\f（\f（v1,ω），\f（v2,ω))＝eq\f（v1,v2）＝eq\f(3。6，4.8）＝eq\f（3，4）。16．(8分)如圖所示，斜面AB與豎直半圓軌道在B點(diǎn)圓滑相連，斜面傾角為θ＝45°，半圓軌道的半徑為2m,一小球從斜面下滑，進(jìn)入半圓軌道，最后落到斜面上，當(dāng)小球通過C點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫?6N，小球的質(zhì)量為3kg，g取10m/s2，試求：(1）小球通過C點(diǎn)的速度為多大?（2)小球從離開軌道到落到斜面所用的時(shí)間。答案(1）8m/s(2）0.4s解析（1)在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得：FN＋mg＝meq\f(v\o\al(2,C），R)，解得vC＝8m/s。(2）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，則x＝vCt；2R－x＝eq\f（1，2）gt2,聯(lián)立解得：t＝0。4s。17。(12分）如圖所示,一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0。18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原來的3倍時(shí)，細(xì)線斷裂，這時(shí)測(cè)得線的拉力比原來大40N。（1)求此時(shí)線的拉力為多大?(2）求此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的線速度為多大？（3）若桌面高出地面0.8m，則線斷后小球垂直桌面邊緣飛出,落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離為多少？(g取10m/s2）答案（1）45N（2）5m/s(3）2m解析（1）設(shè)小球原來的角速度為ω，線的拉力為F，則有F＝mrω2①