Question

【題目】如圖所示，質量m=1kg的小球用細線拴住，線長L=0.5m，細線所受拉力達到F=18N時就會被拉斷．當小球從圖示位置釋放后擺到懸點O的正下方時，細線恰好被拉斷．已知懸點O距水平地面的高度h=5.5m，重力加速度g=10m/s2．

求：（1）細線恰好被拉斷時小球的速度．

（2）小球落地處到地面上P點的距離？

Answer 1

【答案】（1）2m/s（2）2m

【解析】試題分析：（1）小球在最低點靠拉力和重力的合力通過向心力，根據牛頓第二定律，結合最低點的最大拉力求出小球的速度．（2）線斷后，球做平拋運動，根據高度求出平拋運動的時間，結合平拋運動的初速度和時間求出水平位移．

（1）球擺到懸點正下方時，線恰好被拉斷，說明此時線的拉力F=18N，則由

可求得線斷時球的水平速度為，

（2）線斷后球做平拋運動，由

可求得物體做平拋運動的時間為，

則平拋運動的水平位移為．