Question

【题目】某同学为测量自己头发丝能承受的最大拉力，设计了如下实验：取长度相同的细线和头发丝系于一物体C上，细线的另一端固定于水平刻度尺的A点，手握着头发丝的另一端沿刻度尺向右水平缓慢移动，直到头发丝恰好被拉断，记下此时的位置B，从刻度尺上读出AB间的距离为d=40cm．已知细线与头发丝的长度均为L=25cm，物体C质量为m=300g，取重力加速度g=10m/s2．求：

(1)头发丝能承受的最大拉力。

(2)若细线能承受的最大拉力为F=3.6N，试通过计算判定头发丝断裂后，物体在细线作用下进行的摆动能否到达最低点。

Answer 1

【答案】（1）2.5N；（2）不能摆动到最低点

【解析】

(1)设头发丝能承受的最大拉力为，头发丝与竖直方向夹角为，

刚断时有：

又因为：

故解得：

(2)断后假设能摆动到最低点，根据动能定理则有：

在最低点，根据牛顿第二定律可得：

解得：

由于，故不能摆动到最低点