如圖所示，足夠高的豎直牆壁M、N之間有一根水平光滑細杆，在杆上A點的左側某位置處套有一細環，一質量為m的小球用...

問題詳情：

如圖所示，足夠高的豎直牆壁M、N之間有一根水平光滑細杆，在杆上A點的左側某位置處套有一細環，一質量為m的小球用長為L的輕質細繩系在環上。N牆壁上的B點與小球等高，現讓環與小球一起以v=的速度向右運動。環運動到A點被擋住而立即停止。已知杆上A點離N牆壁的水平距離為L，細繩能承受的最大拉力為2.5mg。不計空氣阻力，則下列説法中正確的是

A．細繩不會斷裂，與N牆壁碰前小球做圓周運動

B．小球與N牆壁碰撞時的速度為

C．小球與N牆壁的碰撞點到B點的距離為L/2

D．小球與N牆壁的碰撞點到B點的距離為3L/16

【回答】

*：D 解析：A碰撞瞬間，細繩上的拉力最大，設為F，則F-mg=mv2/L，可得F=3mg>2.5mg，所以細繩會斷裂，選項A錯誤，細繩斷裂後，小球將做平拋運動，設其運動時間為t，小球與N牆壁的碰撞點到B點的距離為y，則L=vt，y=gt2，，可得y=3L/16，所以選項C錯誤，D正確；小球做平拋運動時，重力做正功，根據動能定理，其動能不斷增大，速度不斷增大，所以小球與N牆壁碰撞時的速度大於，選項B錯誤。

知識點：專題三 力與物體的曲線運動

題型：選擇題