如图所示,质量m=2kg的小球用长L=1.05m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=6.05m的O点.现将细绳拉直...
来源:语文精选馆 1.05W
问题详情:
如图所示,质量m=2kg的小球用长L=1.05m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=6.05m的O点.现将细绳拉直至水平状态自A点无初速度释放小球,运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂,接着小球作平抛运动,落至水平地面上C点.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)细绳能承受的最大拉力;
(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间;
(3)小球落地瞬间速度的大小.
【回答】
解:(1)小球从A→B过程,根据机械能守恒定律得:mgL=m﹣0
经B点时,由牛顿第二定律得:F﹣mg=m
解得最大拉力为:F=3mg=3×2×10N=60N
(2)小球从B→C过程做平抛运动,则有:H﹣L=
解得:t==s=1s
(3)从A→B→C过程,根据机械能守恒得:mgH=﹣0
解得小球落地瞬间速度:v==m/s=11m/s
答:
(1)细绳能承受的最大拉力为60N;
(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间为1s;
(3)小球落地瞬间速度的大小为11m/s.
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:综合题