Question

【题目】如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1．0 kg的小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1．0 m，B点离地高度H＝1．0 m，A、B两点的高度差h＝0．5 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气影响，求：

（1）地面上DC两点间的距离s；

（2）轻绳所受的最大拉力大小。

Answer 1

【答案】（1）s＝1.41 m（2）20 N

【解析】试题分析：（1）小球从A到B过程机械能守恒，有mgh＝mv①

小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有H＝gt2②

在水平方向上有s＝vBt ③

由①②③式解得s＝1．41 m④

（2）小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有⑤

由①⑤式解得F＝20 N⑥

根据牛顿第三定律得F′＝－F

故轻绳所受的最大拉力为20 N。