如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释...
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问题详情:
如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0 kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0 m,B点离地高度H=1.0 m,A、B两点的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气影响,求:
(1)地面上DC两点间的距离s;
(2)轻绳所受的最大拉力大小。
【回答】
解:(1)设小球在B点速度为v,对小球从A到B由动能定理得:
mgh=mv2①
绳子断后,小球做平抛运动,运动时间为t,则有:
H=②
DC间距离:
s=vt
解得:s=m≈1.414m
(2)在B位置,设绳子最大力量为F,由牛顿第二定律得:
F﹣mg=④
联立①④得:F=2mg=2×1×10N=20N
根据牛顿第三定律,有F'=F,因而轻绳所受的最大拉力为20N
知识点:动能和动能定律
题型:计算题