Question

（10分）如图所示，粘有小泥块的小球用长的细绳系于悬点O，小球静止时距水平地面的高度为h。现将小球向左拉偏一角度，使其从静止开始运动。当小球运动到最低点时，泥块恰好从小球上脱落。已知小球质量为M，泥块质量为m，且小球和泥块均可视为质点。求：

（1）小球运动到最低点泥块刚要脱落时，小球和泥块运动的速度大小；

（2）泥块脱落至落地在空中飞行的水平距离s；

（3）泥块脱离小球后的瞬间小球受到绳的拉力为多大？

Answer 1

（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）小球和泥块下摆过程中，绳的拉力不做功，只有重力做功，所以机械能守恒

因此有（2分）

解得（1分）

（2）泥块从小球上脱落后以速度做平抛运动。

设泥块的飞行时间为，则有：（2分）

所以泥块飞行的水平距离（2分）

（3）泥块脱离小球后瞬间，小球在竖直方向受到绳的拉力T和重力作用，根据牛顿第二定律，有：（2分）

解得（1分）

考点：机械能守恒，平抛运动