问题
问答题
如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断．当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断．若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小球落地处到地面上P点的距离．（P点在悬点的正下方）
（2）小球落地速度的大小．
答案
（1）球摆到最低点时，由F-mg=mv2 l
解得小球经过最低点时的速度v=
=2m/s，(F-mg)l m
小球平抛运动的时间t=
=1s2h g
所以小球落地处到地面上P点的距离x=vt=2m．
（2）从断开到落地的过程中，根据动能定理可得，
mgh=
mv1 2
-2t
mv2，1 2
所以小球落地时速度的大小为vt=
=2gh+v2
=2×10×5+22
m/s．104
答：（1）小球落地处到地面上P点的距离为2m．
（2）小球落地速度的大小
m/s．104