Question

【題目】如圖所示，一長L＝0.45 m 的輕繩一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量m＝0.10 kg 的小球，懸點O距離水平地面的高度H＝0.90 m．開始時小球處于A點，此時輕繩拉直處于水平方向上，讓小球從靜止釋放，當小球運動到B點時，輕繩碰到懸點O正下方一個固定的釘子P之前拉力F=3N,之后立刻斷裂．不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g＝10 m/s2.

（1）輕繩斷裂后小球從B點拋出并落在水平地面的C點，求C點與B點之間的水平距離；

（2）若OP＝0.30 m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力而斷裂，求輕繩所能承受的最大拉力．

Answer 1

【答案】（1）0.90 m；（2）7 N.

【解析】

（1）設(shè)小球運動到B點時的速度大小vB，由機械能守恒定律得

小球從B點做平拋運動，由運動學(xué)規(guī)律得，水平方向上

豎直方向上

解得C點與B點之間的水平距離＝0.90 m

（2）若輕繩碰到釘子時，輕繩拉力恰好達到最大值Fm，由牛頓第二定律得

（d為OP的長度）

聯(lián)立解得