1.由题意可知,小球运动时的向心力由小球重力及绳的拉力提供。
为保证小球在竖直面内刚好做圆周运动,则向心力等于小球重力,即:
F向=V^2/L=mg
所以 V=(mgL)^(1/2)=5^(1/2) m/s (a^b代表a的b次方)
2.当V1=4m/s时,
由F向=F张+mg,得
F张=F向-mg= m*(V12/L)-mg=0.5*(16-10)=3N
3.当V2=1m/s时,F向=V2^2/L=1N
假设经过时间t,绳子再次伸直,此时小球在水平方向的位移为s1,在竖直方向的位移为s2。则
s1=V2*t,s2=(gt^2)/2
又 L=(s1^2+s2^2)^(1/2),得
L=((V2^2)* t^2+g^2*t^4)/4)^(1/2)=1
解得,t=0.18s