Question

）如圖所示，質量為m=1kg的小球被長L=4m的繩懸掛于O點，懸點距地面高h=6m，將小球拉開某一角度θ（θ＜90⁰），無初速釋放，到最低點時繩子被釘子擋住，繩子剛好斷裂，小球被水平拋出，水平距離x=4m，釘子距懸點的距離為d=3m。（g=10m/s²）
求：（1）繩子能承受的最大拉力？
（2）小球釋放點繩與豎直方向的夾角θ？

Answer 1

（1）N （2）

（1）小球在最低點平拋：     
在最低點重力和繩的拉力合力充當向心力，
由牛頓第二定律：   
解得：N   
（2）小球從釋放到最低點，由動能定理：
   
解得：