Question

【題目】如圖所示，長＝0.2 m的細線上端固定在O點，下端連接一個質量為m＝0.5kg的小球，懸點O距地面的高度H＝0.35m，開始時將小球提到O點而靜止，然后讓它自由下落，當小球到達使細線被拉直的位置時，剛好把細線拉斷，落到地面時的速度v=2m/s，如果不考慮細線的形變，g＝10 m/s2，試求：

（1）細線拉斷前后球的速度大小和方向；

（2）假設細線由拉直到斷裂所經歷的時間為，細線的平均張力大小；

Answer 1

【答案】(1) v2＝1 m/s，方向豎直向下 (2)10N

【解析】（1）細線拉斷前，小球下落過程機械能守恒：

得： ，方向豎直向下．

設細線斷后球速為v2，方向豎直向下，

由： ，

可得： ，方向豎直向下

(2)設細線的平均張力為F，方向豎直向上．取豎直向上為正方向，

由動量定理可得：

解得：