问题 问答题

如图所示,细绳长为L,吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=2L,当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂.绳的上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,现让环与球一起以速度v=

gL
向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离墙的水平距离也为L.求在以后的运动过程中,球第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?

答案

环被A挡住的瞬间FT-mg=m

υ2
L

解得F=2mg,故绳断,

之后小球做平抛运动;

设小球直接落地,则h=

1
2
gt2,球的水平位移x=υt=2L>L,所以小球先与墙壁碰撞;

球平抛运动到墙的时间为t′,则t′=

L
υ
=
L
g
,小球下落高度h′=
1
2
gt2=
L
2

碰撞点距B的距离H=2L-

L
2
=
3
2
L;

答:球第一次碰撞点离墙角B点的距离是

3
2
L.

单项选择题 A1/A2型题
问答题 案例分析题