解题思路:①据题,小球摆到最低点时细线恰好被拉断,此时细线的拉力达到F=18N,由重力和拉力的合力提供向心力求出小球摆到最低点时的速度.
②细线被拉断后,小球做平抛运动,由高度h求出平抛运动的时间,再求解小球落地处到地面上P点的距离.
(1)在最低点,绳子被拉断的瞬间应满足:T−mg=m
v2
l
代入数据得到:v=2m/s
(2)绳子断后,小球做平抛运动,竖直方向满足:h=
1
2gt2
解得:t=
2h
g=
2×5
10=1s
水平方向位移大小:x=vt=2m
答:①绳子断的瞬间小球的速度大小是2m/s;
②小球落地处到地面上P点的距离是2m.
点评:
本题考点: 向心力;平抛运动;机械能守恒定律.
考点点评: 本题是向心力知识、牛顿第二定律和平抛运动知识的综合,比较简单.