Question

【题目】如图所示，摆球质量为，让摆球从图中的位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断，设摆线长，悬点到地面的竖直高度为，不计空气阻力．求：

（1）绳能承受的最大拉力；

（2）摆球落地时的速度．（）

Answer 1

【答案】（1）绳能承受的最大拉力是20N；

（2）摆球落地时的速度是2 m/s．

【解析】试题分析（1）摆球从A位置摆到最低点B位置的过程中，只有重力对摆球做功，其机械能守恒．由机械能守恒定律求出摆球摆到最低点B位置时的速度．摆球经过B位置时，由重力和细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解细绳的拉力．（2）小球从A到D的整个运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式即可求解摆球落地时的速度．

（1）摆球由A位置摆到最低点B位置的过程中，由机械能守恒得：

解得：

摆球经B点时，由牛顿第二定律有：

解得：T=20N

（2）小球从A到D的整个运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，取地面为参考平面．则得：

解得：