问题 计算题

如图所示,长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点,下端连接一小球,小球与地面间的距离可以忽略(但小球不受地面支持力)且处于静止状态。在最低点给小球一沿水平方向的初速度,此时绳子恰好没断,小球在竖直平面内做圆周运动。假设小球到达最高点时由于绳子碰到正下方P处的钉子恰好断开,最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上,重力加速度为g.试求:

(1)绳突然断开时小球的速度v;

(2)竖直方向上O与P的距离L。

答案

解:(1)由

(2)在最高点  

在最低点  

代入解得

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