Question

如图所示，长l=0.2m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m=0.5kg的小球，悬点O距地面的高度H=0.35m，

Answer 1

解题思路：（1）由机械能守恒定律可求得细线拉断前的速度；细线拉断后，由运动学公式可求得断后的球的速度；

（2）由动量定理可求得细线的平均张力；

（3）由题意可知小球触地前后速度大小和方向，则由小

（1）细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：

mgl=[1/2]mv²

得：v₁=

2gl=

2×10×0.2=2 m/s，方向竖直向下．

设细线断后球速为v₂，方向竖直向下，有：v2−

v22＝2g(H−l)，

代入数据解得：4-v₂²=2×10×（0.35-0.2）

解得：v₂=1 m/s，方向竖直向下

（2）设细线的平均张力为F，方向竖直向上．取竖直向上为正方向，由动量定理可得：

（F-mg）△t=-mv₂-（-mv₁）

解得：F=

mv1−mv2

△t+mg=[0.5×2−0.5×1/0.1]+5=10 N

（3）取竖直向上为正方向，I=mv-（-mv）=2mv=2×0.5×2=2Ns；

答：（1）速度大小为1m/s，方向竖直向下；

（2）细线的平均张力为10N；

（3）合力的冲量为2Ns．

点评：

本题考点： 机械能守恒定律；动量定理．

考点点评： 本题考查机械能守恒定律、动量定理的应用及运动学公式，在解题时要注意正确分析物理过程，正确选择物理规律求解即可．