题目内容
【题目】如图所示,长=0.2 m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,开始时将小球提到O点而静止,然后让它自由下落,当小球到达使细线被拉直的位置时,刚好把细线拉断,落到地面时的速度v=2m/s,如果不考虑细线的形变,g=10 m/s2,试求:
(1)细线拉断前后球的速度大小和方向;
(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为,细线的平均张力大小;
【答案】(1) v2=1 m/s,方向竖直向下 (2)10N
【解析】(1)细线拉断前,小球下落过程机械能守恒:
得: ,方向竖直向下.
设细线断后球速为v2,方向竖直向下,
由: ,
可得: ,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:
解得:
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