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    小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好断掉，球飞行水平距离d后落地．如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为
    3
    4
    d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力，绳能承受的最大拉力为定值．
    （1）求绳断开时小球的速度；
    （2）求绳能承受的最大拉力多大；
    （3）若手的位置始终不变，改变绳长使手与球间的绳长变为
    1
    2
    d    ，要使绳仍在球运动到最低点时恰好断掉，求小球飞行的水平距离．
    分析：（1）绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的高度求出时间，根据水平位移和时间求出绳断时球的速度大小．
    （2）根据在最低点，合力提供向心力，运用牛顿第二定律求出最大拉力．
    （3）先根据牛顿第二定律求解最低点速度，然后根据平抛运动的分位移公式列式求解射程．
    解答：解：（1）设绳断后球做平抛运动的时间为t1，
    竖直方向上：
    1
    4
    d=
    1
    2
    gt12，水平方向上：d=v1t1
    解得v1=
    		2gd
    ．
    （2）设绳能承受的最大拉力为Fm．
    球做圆周运动的半径为R=
    3
    4
    d
    Fm-mg=m
    v
    2
    1
    R

    解得Fm=
    11
    3
    mg
    （3）在原周的最低点，有：Fm-mg=m
    v2
    1
    2
    d

    平抛运动，有：
    d-
    1
    2
    d    =
    1
    2
    gt2
    s=vt
    联立解得：s=
    2
    3
    		3
    d
    答：（1）绳断开时小球的速度为
    		2gd
    ；
    （2）绳能承受的最大拉力为
    11
    3
    mg；
    （3）小球飞行的水平距离为
    2
    3
    		3
    d    ．
    点评：本题综合了平抛运动和圆周运动两个运动，关键知道平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源．
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    （2011?无锡一模）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如题图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为
    34
    d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．
    （1）求绳断时球的速度大小 v1和球落地时的速度大小 v2．
    （2）向绳能承受的最大拉力多大？
    （3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水，
    平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为
    34
    d    ，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．求：
    （1）绳断时球的速度大小v1；
    （2）绳能承受的最大拉力；
    （3）改变绳长（绳承受的最大拉力不变），保持手的位置不动，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为
    34
    d    ，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．求：
    （1）绳断时球的速度大小v1；
    （2）绳能承受的最大拉力；
    （3）球落地的速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

     小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如题24图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。

    （1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。

    （2）向绳能承受的最大拉力多大？

    （3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？

     

     

     

     

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