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小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为 $数学公式$ ，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．求：
（1）绳断时球的速度大小v₁；
（2）绳能承受的最大拉力；
（3）球落地的速度．

解：（1）由平抛运动的规律得：竖直方向 $\text{[math]}$
水平方向d=v₁t
解得 v₁= $\text{[math]}$
（2）小球做圆周运动有牛顿第二定律得：F-mg= $\text{[math]}$ ，
解得 F= $\text{[math]}$
（3）对下落过程由动能定理得：mg $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
v= $\text{[math]}$
答：（1）绳断时球的速度大小 $\text{[math]}$ ；
（2）绳能承受的最大拉力为 $\text{[math]}$ ；
（3）球落地的速度为 $\text{[math]}$ ．
分析：绳断后小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，高度为 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，水平方向匀速直线运动，d=v₁t，可求得v₁；有圆周运动公式F-mg= $\text{[math]}$ ，可求绳的拉力F；对平抛运动过程用动能定理可求末速度．
点评：考查了平抛运动的规律、圆周运动结合动能定理，较难．

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（2011?无锡一模）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如题图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为

d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．
（1）求绳断时球的速度大小 v₁和球落地时的速度大小 v₂．
（2）向绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？

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小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水，
平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为

d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．求：
（1）绳断时球的速度大小v₁；
（2）绳能承受的最大拉力；
（3）改变绳长（绳承受的最大拉力不变），保持手的位置不动，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

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科目：高中物理 来源： 题型：

小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好断掉，球飞行水平距离d后落地．如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为

d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力，绳能承受的最大拉力为定值．
（1）求绳断开时小球的速度；
（2）求绳能承受的最大拉力多大；
（3）若手的位置始终不变，改变绳长使手与球间的绳长变为

d，要使绳仍在球运动到最低点时恰好断掉，求小球飞行的水平距离．

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科目：高中物理 来源： 题型：

小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为

d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．求：
（1）绳断时球的速度大小v₁；
（2）绳能承受的最大拉力；
（3）球落地的速度．

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科目：高中物理 来源： 题型：

小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如题24图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。

（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。

（2）向绳能承受的最大拉力多大？

（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？

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