Question

如图所示，长＝0.2 m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m＝0.5kg的小球，悬点O距地面的高度H＝0.35m，开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过t＝0.1 s落到地面，如果不考虑细线的形变，g＝10 m/s²，试求：

(1)细线拉断前后的速度大小和方向；

(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为，试确定细线的平均张力大小．

Answer 1

【答案】(1)，方向竖直向下，，方向竖直向下   (2)

【解析】

(1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：

得，方向竖直向下。

设细线断后球速为v₂，方向竖直向下，由

可得：，方向竖直向下

(2)设细线的平均张力为F，方向竖直向上．取竖直向上为正方向，

由动量定理可得：

解得：

【考点】机械能守恒定律；动量定理