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一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从

网友投稿  2022-09-19 00:00:00  互联网

◎ 题目

一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2
(1)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离.
(2)若轻绳所能承受的最大拉力Fm=9.0N,求钉子P与O点的距离d应满足什么条件?

◎ 答案

解:(1)设小球运动到B点时的速度大小vB,由机械能守恒定律得      

解得小球运动到B点时的速度大小= 4.0 m/s 
球从B点做平抛运动,由运动学规律得
解得C点与B点之间的水平距离=0.80m 
(2)若轻绳碰到钉子时,轻绳拉力恰好达到最大值Fm,由牛顿定律得    
                    

由以上各式解得d=0.60m 
因此钉子P与O点的距离d应满足条件d>0.60m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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