一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.

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  • 解题思路:(1)已知小球运动到最低点B点时,轻绳对小球的拉力为3N,此位置由重力和拉力的合力提供小球的向心力,由牛顿第二定律求解出小球运动到B点的速度.

    (2)绳断裂后球从B点抛出后做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式列式求解.

    (3)若轻绳不会断裂,轻绳碰到钉子P后,假设小球恰好到达圆周的最高点,在最高点由重力提供向心力,根据牛顿第二定律和机械能守恒结合求解.

    (1)设小球运动到B点时的速度大小vB,在最低点,由牛顿第二定律得 T-mg=mv2Bl据题 T=3N则 vB=(T−mg)lm=(3−1)×0.80.1=4 m/s (2)绳断裂后,球从B点开始做平抛运动,由运动学规律得 x=vBt...

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;向心力.

    考点点评: 本题中涉及到多种运动形式,在下落的过程中机械能守恒,到达B点之后,小球做平抛运动,同时在B点根据圆周运动可以求得B点的速度的大小.