Question

2．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球用細(xì)線拴住，線長l=0.5m，細(xì)線所受拉力達(dá)到F=18N時(shí)就會被拉斷．當(dāng)小球從圖地位置釋放后擺到懸點(diǎn)的正下方時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷．若此時(shí)小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s²，則小于落地處距地面上P點(diǎn)的距離為（P點(diǎn)在懸點(diǎn)的正下方）（　�。�

• A． 1m
• B． 2m
• C． 3m
• D． 4m

Answer 1

分析 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線恰好被拉斷，細(xì)線的拉力達(dá)到F=18N，由重力和拉力的合力提供向心力求出小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度．細(xì)線被拉斷后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由高度h求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再求解小球落地處到地面上P點(diǎn)的距離．

解答 解：球擺到最低點(diǎn)時(shí)，有：F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$
解得小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度為：v=$\sqrt{\frac{（F-mg）l}{m}}$=$\sqrt{\frac{（18-10）×0.5}{1}}$=2m/s，
小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×5}{10}}$=1s
所以小球落地處到地面上P點(diǎn)的距離為：x=vt=2×1=2m．
答：小球落地處到地面上P點(diǎn)的距離為2m．

點(diǎn)評 本題是向心力知識、牛頓第二定律和平拋運(yùn)動(dòng)知識的綜合，關(guān)鍵要正確分析小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的受力情況，由牛頓第二定律求速度．