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的正下方時，細線恰好被拉斷．若此時小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2 ， 求小球落地處到地面上P點的距離？（P點在懸點的正下方）

Answer 1

【答案】解：球擺到最低點時，由F﹣mg=m

解得小球經過最低點時的速度v= =2m/s，

小球平拋運動的時間t= =1s

所以小球落地處到地面上P點的距離x=vt=2m．

答：小球落地處到地面上P點的距離為2m．

【解析】小球擺到最低點時細線恰好被拉斷，細線的拉力達到F=18N，由重力和拉力的合力提供向心力求出小球擺到最低點時的速度．細線被拉斷后，小球做平拋運動，由高度h求出平拋運動的時間，再求解小球落地處到地面上P點的距離．
【考點精析】本題主要考查了平拋運動和向心力的相關知識點，需要掌握特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動；運動規律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動；向心力總是指向圓心，產生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力才能正確解答此題．