Question

如图所示．细绳长L，吊一个质量为m的铁球，细绳到大小为2mg的拉力会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，起初环带着球一起以v=

gL

向右运动．在A处环被挡住而停下的瞬间，绳子所受的拉力为多大？在以后的运动中，球是先碰墙还是先碰地？第一次的碰撞点离B点的距离是多少？（已知A处离墙的水平距离为L，球离地面的高度h=2L）

Answer 1

环被A挡住的瞬间有：
T-mg=m

v2

r

解得：T=2mg
故绳断
若先碰地，则有：2L=

1

2

gt²解得：t=

4L g

水平射程x=vt=2L＞L所以先碰墙
水平方向做匀速运动，则L=vt解得：t=

L g

h=

1

2

gt²=

L

2

离地高度为H=2L-h=

3L

2

答：绳子所受的拉力为2mg，在以后的运动中，球是先碰墙，第一次的碰撞点离B点的距离是

3L

2

．