如图所示,用长为L=0.8m的轻质细绳将一质量为1kg的小球悬挂在距离水平面高为H=2.05m的O点,将细绳拉直至水平状态无初速度释放小球,小球摆动至细绳处于竖直位置时细绳恰好

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,用长为L=0.8m的轻质细绳将一质量为1kg的小球悬挂在距离水平面高为H=2.05m的O点,将细绳拉直至水平状态无初速度释放小球,小球摆动至细绳处于竖直位置时细绳恰好断裂,小球落在距离O点水平距离为2m的水平面上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)绳子断裂后小球落到地面所用的时间;
(2)小球落地的速度的大小;
(3)绳子能承受的最大拉力.
魔方格

◎ 答案

(1)细绳断裂后,小球做平抛运动,竖直方向自由落体运动,则:
竖直方向:hAB=
1
2
gt2

解得:t=

2×(2.05-0.8)
10
s=0.5s
(2)水平方向匀速运动,
v0=
x
t
=
2
0.5
m/s
=4m/s
vy=gt=5m/s
所以v=

v02+vy2
=

41
m/s≈6.4m/s
(3)在A点根据向心力公式得:
T-mg=m
v02
L

T=mg+m
v02
L
=10+20N=30N
答:(1)绳子断裂后小球落到地面所用的时间为0.5s;(2)小球落地的速度的大小为6.4m/s;(3)绳子能承受的最大拉力为30N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,用长为L=0.8m的轻质细绳将一质量为1kg的小球悬挂在距离水平面高为H=2.05m的O点,将细绳拉直至水平状态无初速度释放小球,小球摆动至细绳处于竖直位置时细绳恰好…”主要考查了你对  【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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