一根長l＝0.8m的輕繩一端固定在O點，另一端連接一質量m＝0.1kg的小球，懸點O距離水平地面的高度H＝1m...

問題詳情：

一根長l＝0.8 m的輕繩一端固定在O點，另一端連接一質量m＝0.1 kg的小球，懸點O距離水平地面的高度H＝1 m。開始時小球處於A點，此時輕繩拉直處於水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當小球運動到B點時，輕繩碰到懸點O正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g＝10 m/s2。

(1)求小球運動到B點時的速度大小；

(2)繩斷裂後球從B點拋出並落在水平地面的C點，求C點與B點之間的水平距離；

(3)若OP＝0.6 m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。

【回答】

解析：(1)設小球運動到B點時的速度大小vB，由機械能守恆定律得，mv＝mgl

解得，vB＝＝4.0 m/s。

(2)小球從B點拋出後做平拋運動，由平拋運動規律得，x＝vBt　y＝H－l＝gt2

解得，x＝vB·＝0.80 m。

(3)輕繩碰到釘子時，輕繩拉力恰好達到最大值Fm，由牛頓第二定律得，Fm－mg＝m

r＝l－d，d＝OP

解得，Fm＝9 N

輕繩能承受的最大拉力為9 N。

*：(1)4 m/s　(2)0.8 m　(3)9 N

知識點：未分類

題型：計算題