Question

如图所示，质量为m=1kg的小球用线长l=1m的细线拴住，细绳上端固定在O点，当小球从图示M点释放后摆到悬点O的正下方N

Answer 1

解题思路：小球无碰撞进入斜面，说明小球到达斜面顶端时的速度方向与斜面方向平行，根据平抛运动规律中的位移关系与速度关系得到N点距离斜面顶端的高度进而得到N点距离地面的高度；根据牛顿第二定律求出小球圆周运动最低点时绳子的拉力．

（1）小球无碰撞进入斜面，速度关系：vy＝v0tan45o，

又v_y=gt

位移关系：水平位移s=v₀t，竖直位移y＝

1

2gt2

解得：v₀=2m/s，t=0.2s，y=0.2m

那么H=h+y=0.6m

（2）小球在N点时绳子的拉力与重力的合力提供向心力：F−mg＝m

v20

L

得：F＝m

v20

L+mg＝14N

答：（1）N点距离地面的高度H为0.6m；（2）细绳能承受的最大拉力为14N．

点评：

本题考点： 向心力．

考点点评： 分析清楚小球的运动过程，应用平抛运动知识、牛顿第二定律即可正确解题．