Question

【題目】如圖所示，長(zhǎng)＝0.2 m的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端連接一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度H＝0.35m，開(kāi)始時(shí)將小球提到O點(diǎn)而靜止，然后讓它自由下落，當(dāng)小球到達(dá)使細(xì)線被拉直的位置時(shí)，剛好把細(xì)線拉斷，落到地面時(shí)的速度v=2m/s，如果不考慮細(xì)線的形變，g＝10 m/s2，試求：

（1）細(xì)線拉斷前后球的速度大小和方向；

（2）假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時(shí)間為，細(xì)線的平均張力大�。�

Answer 1

【答案】(1) v2＝1 m/s，方向豎直向下 (2)10N

【解析】（1）細(xì)線拉斷前，小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒：

得： ，方向豎直向下．

設(shè)細(xì)線斷后球速為v2，方向豎直向下，

由： ，

可得： ，方向豎直向下

(2)設(shè)細(xì)線的平均張力為F，方向豎直向上．取豎直向上為正方向，

由動(dòng)量定理可得：

解得：