Question

如图所示，质量为m=1kg的小球用线长l=1m的细线拴住，细绳上端固定在O点，当小球从图示M点释放后摆到悬点O的正下方N点时，细线恰好被拉断，此后小球刚好能无碰撞地从置于地面上倾角为45°的斜面滑下，已知斜面高度h=0.4m，斜面左端离O点正下方的P点水平距离S=0.4m，不计空气阻力，求：
（1）N点距离地面的高度H；
（2）细绳能承受的最大拉力．

Answer 1

（1）小球无碰撞进入斜面，速度关系：vy=v0tan45o，
又v_y=gt
位移关系：水平位移s=v₀t，竖直位移y=

1

2

gt2
解得：v₀=2m/s，t=0.2s，y=0.2m
那么H=h+y=0.6m
（2）小球在N点时绳子的拉力与重力的合力提供向心力：F-mg=m

v 20

L

得：F=m

v 20

L

+mg=14N
答：（1）N点距离地面的高度H为0.6m；（2）细绳能承受的最大拉力为14N．