[题目]如图所示.质量为m=0.5kg的摆球.视为质点.在恒力F作用下静止在图中A点.此时摆线与竖直方向的夹角α=600.现撤去拉力F.摆球由位置A从静止开始下摆.摆至最低点B点时绳恰好达到最大拉力并被拉断.绳被拉断瞬间摆球的机械能无损失.设摆线长L=1.6m.悬点O与地面C点的距离H=4.8m.若空气阻力不计.(g取10m/s2)求:(1)恒力F的大小,(2)绳� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

【题目】如图所示，质量为m=0.5kg的摆球，视为质点，在恒力F作用下静止在图中A点，此时摆线与竖直方向的夹角α=600。现撤去拉力F，摆球由位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时绳恰好达到最大拉力并被拉断，绳被拉断瞬间摆球的机械能无损失。设摆线长L=1.6m，悬点O与地面C点的距离H=4.8m，若空气阻力不计，（g取10m/s2）求：

（1）恒力F的大小；

（2）绳的最大拉力Tm的大小；

（3）摆球的落地点距离C点的水平距离x。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）摆球在A点受力平衡可知：

tanα= ①

得F=5N

（2）撤掉F后对摆球从A到B由动能定理，设摆球在B点时速度大小为vB

mgL(1-cosα)= mvB2 ②

对摆球在B点由牛顿第二定律：Tm-mg= ③

解得vB=4m/s; Tm=10N

（3）绳断后，摆球以速度vB做平抛运动

H-L=gt2 ④

x=vBt ⑤

解得x=3.2m

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