Question

（18分）如圖所示，細(xì)繩長L，吊一個質(zhì)量為m的鐵球，當(dāng)繩受到大小為2mg的拉力就會斷裂，繩的上端系一質(zhì)量不計的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上．起初環(huán)和球一起以速度v=向右運動，在A處環(huán)被擋住而停止的瞬間，繩子所受拉力為多少？在以后的運動過程中，球是先碰墻還是先碰地？第一次碰撞點離B點的距離是多少？（已知A處離墻的水平距離為L，球離地的高度h=2L）。

Answer 1

解析：環(huán)被擋住而停下，球?qū)⒆鰣A周運動，則

              （1）

將代入得，F(xiàn)=2mg                （2）

表明細(xì)繩斷裂，球?qū)⒁猿跛俣?img width=59 height=27 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/2010/11/07/09/2010110709475536515289.files/image041.gif'>做平拋運動．（3）

若球直接落地，所需時間          （4）

球平拋運動到墻所需時間             （5）

因為，所以球?qū)⑾扰c墻相碰。               （6）

球與墻相碰前下落的的高度為           （7）

故第一次的碰撞點離B點的距離是    （8）

 （2）（3） （6） 各1分,（1） （4）（5） （7）（8）各3分,共18分．