Question

【題目】如圖所示，一質量m=1.0kg的小球系在豎直平面內長度R=0.50m的輕質不可伸長的細線上，O點距水平地面的高度h=0.95m。讓小球從圖示水平位置由靜止釋放，到達最低點的速度v=3.0m/s，此時細線突然斷開。取重力加速度g=10m/s2.求：

(1)小球落地點與O點的水平距離x。

(2)小球在擺動過程中，克服阻力所做的功W；

(3)細線斷開前瞬間小球對繩子的拉力T。

Answer 1

【答案】(1)0.9m；(2)0.5J；(3)28N，方向豎直向下

【解析】

(1)小球從最低點出發做平拋運動，根據平拋運動的規律得
水平方向

x=vt

豎直方向

解得

x=0.9m

(2)小球擺下的過程中，根據動能定理得

解得

(3)小球在圓最低點受重力和拉力，根據牛頓第二定律得

解得

FT=28N

根據牛頓第三定律可知，球對繩拉力大小為28N，方向豎直向下。