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．让小球从打印页面

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 2022-09-29 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．求：
（1）当小球运动到B点时的速度大小；
（2）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；
（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．

◎ 答案

（1）设小球运动到B点时的速度大小v_B，由机械能守恒定律得

=mgl①
解得小球运动到B点时的速度大小vB=

2gl

=4.0 m/s ②
（2）小球从B点做平抛运动，由运动学规律得x=v_Bt③
y=H-l=

gt2④
解得C点与B点之间的水平距离x=vB?

2(H-l)

=0.80m ⑤
（3）若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值F_m，由牛顿定律得Fm-mg=m

⑥
r=l-d ⑦
由以上各式解得F_m=9N
答：（1）当小球运动到B点时的速度大小为4m/s．
（2）C点与B点之间的水平距离为0.80m．
（3）轻绳能承受的最大拉力为9N．

◎ 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】，【牛顿第二定律】，【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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