Question

【题目】让摆球从图中的A位置由静止开始下摆，摆到最低点B位置时线刚好被拉断。设摆线长l＝1.6m，摆球质量为0.5kg，摆线能承受的最大拉力为10N，悬点与地面的竖直高度为h ＝4. 0m，不计空气阻力，g＝10m/s2.

求：（1）摆球B点时速度的大小；

（2）摆球落地时速度的大小；

（3）D点到C点的距离。

Answer 1

【答案】（1）4m/s（2）8m/s（3）2.78m

【解析】试题分析：（1）摆球经过B位置时，由重力和细线的拉力提供向心力，此时拉力达到最大值，根据牛顿第二定律求解细线的拉力．（2）球摆到B点时细线被拉断后，摆球做平抛运动，平抛运动的高度为h=H-l，再机械能守恒求出小球落地时的速度大小．（3）运用运动的分解方法求出平抛运动的水平距离DC．

（!）小球经过B点时，由牛顿第二定律有：
则得

（2）由机械能守恒得

则得摆球落地时速度的大小为

（3）设球平抛运动时间为t，则有，得

所以CD间距：