问题
问答题
如图所示,质量为m=1kg的小球用细线拴住,线长L=2.0m.当小球从图示位置A由静止释放后摆到悬点的正下方位置B时,细线恰好被拉断.若位置B距水平地面的高度h=5m,小球落地点C到O′的距离s=4m.O′点在悬点O的正下方.g=10m/s2.求:
(1)细线刚被拉断时小球的速度大小;
(2)细线所能承受的最大拉力.
答案
(1)小球运动到位置B时,细线恰好被拉断,以后小球做平抛运动.
在水平方向上:s=vt,
竖直方向上:h=
gt2,1 2
解得:v=s
=4×g 2h
=4m/s;10 2×5
(2)小球刚运动到位置B时,设细线中张力为T,
由牛顿第二定律得:T-mg=m
,v2 L
解得:T=mg+m
=1×10+1×v2 L
=18N;42 2
答:(1)细线刚被拉断时小球的速度大小为4m/s;(2)细线所能承受的最大拉力为18N.