题目内容
【题目】如图所示，把一个质量m=0. 1kg的小钢球用细线悬挂起来，就成为一个摆。悬点O距地面的高度
，摆长
，将摆球拉至摆线与竖直方向成
角的位置由静止释放，
。不计细线质量，空气阻力可以忽略，取重力加速度
，
，
。
（1）求小球运动到最低点时的速度大小；
（2）求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小；
（3）若小球运动到最低点时细线断了，小球沿水平方向抛出，求它落地时速度的大小和方向（结果可保留根号）。
【答案】（1）
（2）
（3）
，速度与水平方向的夹角为
，
【解析】
（1）根据小球从最高点摆到最低点，动能定理求出小球运动到最低点时的速度大小；
（2）小球运动到最低点时由重力和绳的拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求解；
（3）细线断后小球做平抛运动，根据竖直方向运动规律求解竖直分速度，然后速度合成即可；
（1）从释放到最低点，根据动能定理：
可以得到最低点速度为：
；
（2）小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律：
代入数据可以得到：
；
（3）细线断了后，小球做平抛运动
竖直方向上：
，可以得到：
落地时的速度大小：
速度与水平方向的夹角为，
。
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