Question

【题目】如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量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，B点离地高度，A、B两点的高度差，重力加速度g取，不计空气阻力影响，求：

（1）小球在B点的速度

（2）轻绳所受的最大拉力大小

（3）地面上DC两点间的距离S．

Answer 1

【答案】（1）．（2）20N．（3）

【解析】

（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达B点的速度；

（2）在B位置，由牛顿第二定律可求轻绳所受的最大拉力大小；

（3）绳子断裂后小球做平抛运动，应用平抛运动规律可以求出s；

（1）从A到B，由机械能守恒定律得：

代入数据解得：；

（2）小球下摆到B点时，绳的拉力和重力提供向心力，
由牛顿第二定律的：，代入数据解的：
根据牛顿第三定律得轻绳所受的最大拉力为20N；

（3）绳子断后，小球做平抛运动，运动时间为t，
竖直方向：，
水平方向，DC间距离：，
代入数据解得：；