如图所示，长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点，下端连接一只小球，小球与地面间的距离可以忽略（但小球不受地面支持力）且处于静止状态．现给小球一沿水平方向的初速度，使其开

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点，下端连接一只小球，小球与地面间的距离可以忽略（但小球不受地面支持力）且处于静止状态．现给小球一沿水平方向的初速度，
使其开始在竖直平面内做圆周运动．设小球到达最高点时轻绳突然断开，已知最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上，重力加速度为g．试求：（图中所标初速度v0的数值未知）
（1）绳突然断开时小球的速度；
（2）小球刚开始运动时对绳的拉力．
魔方格

◎ 答案

（1）绳突然断开后，小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由h=
1
2
gt2得：t=

2h
g
=

4R
g
，
   小球水平方向做匀速直线运动，由x=vt得：v=
x
t
=
4R

4R
g
=2

gR
；
（2）在小球从最低点运动到最高点的过程中运用动能定理得：
        
1
2
mv2-
1
2
mv02=-mg?2R，
          解得：v0=

8gR

    小球在最低点做圆周运动，根据FN=m
v2
r
得：
          T-mg=m
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