问题
问答题
如图所示，用长为L=0.8m的轻质细绳将一质量为1kg的小球悬挂在距离水平面高为H=2.05m的O点，将细绳拉直至水平状态无初速度释放小球，小球摆动至细绳处于竖直位置时细绳恰好断裂，小球落在距离O点水平距离为2m的水平面上的B点，不计空气阻力，取g=10m/s2．求：
（1）绳子断裂后小球落到地面所用的时间；
（2）小球落地的速度的大小；
（3）绳子能承受的最大拉力．
答案
（1）细绳断裂后，小球做平抛运动，竖直方向自由落体运动，则：
竖直方向：hAB=
gt21 2
解得：t=
s=0.5s2×(2.05-0.8) 10
（2）水平方向匀速运动，
v0=
=x t
m/s=4m/s2 0.5
vy=gt=5m/s
所以v=
=v02+vy2
m/s≈6.4m/s41
（3）在A点根据向心力公式得：
T-mg=mv02 L
T=mg+m
=10+20N=30Nv02 L
答：（1）绳子断裂后小球落到地面所用的时间为0.5s；（2）小球落地的速度的大小为6.4m/s；（3）绳子能承受的最大拉力为30N．