题目内容
【题目】如图，一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O’点，另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O′点下方有一以O点为圆心，半径R=5
m的圆弧状的曲面，己知重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小；
（2）小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。
【答案】（1）30N；（2）62.5J
【解析】
（1）物体从A运动到O点，由机械能守恒定律：mgL=
得：v0=
在O点，由牛顿第二定律：
得：Fm=3mg=30N
（2）设从绳子断裂到小球到达曲面经历的时间为t，
水平位移：x=v0t
竖直位移：y=
由勾股定理：x2+y2=R2
解得t=1s
竖直速度：vy=gt=10m/s
可得小球的动能：
=62.5J
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