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m=1.0kg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=1.0m，B点离地高度H=1.0m，A、B两点的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/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．

Answer 1

【答案】
（1）解：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

答：DC两点间的距离1.414m

（2）解：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．

答：轻绳所受的最大拉力20N

【解析】（1）从A到B由动能定理可得B位置时的速度，之后做平抛运动，由平抛规律求解；（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．