Question

【題目】讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺，擺到最低點B位置時線剛好被拉斷。設(shè)擺線長l＝1.6m，擺球質(zhì)量為0.5kg，擺線能承受的最大拉力為10N，懸點與地面的豎直高度為h ＝4. 0m，不計空氣阻力，g＝10m/s2.

求：（1）擺球B點時速度的大��；

（2）擺球落地時速度的大��；

（3）D點到C點的距離。

Answer 1

【答案】（1）4m/s（2）8m/s（3）2.78m

【解析】試題分析：（1）擺球經(jīng)過B位置時，由重力和細(xì)線的拉力提供向心力，此時拉力達(dá)到最大值，根據(jù)牛頓第二定律求解細(xì)線的拉力．（2）球擺到B點時細(xì)線被拉斷后，擺球做平拋運動，平拋運動的高度為h=H-l，再機械能守恒求出小球落地時的速度大�。�（3）運用運動的分解方法求出平拋運動的水平距離DC．

（!）小球經(jīng)過B點時，由牛頓第二定律有：
則得

（2）由機械能守恒得

則得擺球落地時速度的大小為

（3）設(shè)球平拋運動時間為t，則有，得

所以CD間距：