Question

如图所示，长l＝0.8 m的细线上端固定在O点，下端连结一个质量为m＝0.4 kg的小球，悬点O距地面的高度H＝3.55 m，开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过t＝0.5 s落到地面，如果不考虑细线的形变，g＝10 m/s²，试求：

(1)细线拉断前后的速度大小和方向；

(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为0.1 s，试确定细线的平均张力大小．

 

Answer 1

【答案】

(1)4m/s方向竖直向下；  3m/s  方向竖直向下  (2)  8N

【解析】

试题分析：(1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：

得，方向竖直向下．

设细线断后球速为，方向竖直向下，由

，

可得：，方向竖直向下．

(2)设细线的平均张力为F，方向竖直向上．取竖直向上为正方向，由动量定理可得：

考点：动量定理

点评：中等难度。列动量定理表达式时一定要注意是合外力的冲量等于动量变化量。