如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细线的下端吊一个质量为m的铁球（可视作质点），球离地的高度h=L，当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂。现
◎ 题目
如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细线的下端吊一个质量为m的铁球（可视作质点），球离地的高度h=L，当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂。现让环与球一起以  的速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离右墙的水平距离也为L。不计空气阻力，已知当地的重力加速度为g。试求：（1）在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小； （2）在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少？  |
◎ 答案
绳对小球的拉力大小为F=3mg 球的第一次碰撞点距B的距离为  |
◎ 解析
（1）在环被挡住而立即停止后小球立即以速率v绕A点做圆周运动，根据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有  解得绳对小球的拉力大小为F=3mg （2）根据上面的计算可知，在环被A挡住的瞬间绳恰好断裂，此后小球做平抛运动． 假设小球直接落到地面上，则  球的水平位移  所以小球先与右边的墙壁碰撞后再落到地面上 设球平抛运动到右墙的时间为  ，则 小球下落的高度  所以球的第一次碰撞点距B的距离为 。 |
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细线的下端吊一个质量为m的铁球（可视作质点），球离地的高度h=L，当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂。现…”主要考查了你对 【匀速圆周运动】 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。- 最新内容
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