Question

（2013?福建）如圖，一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn)，T端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球．現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)（保持繩繃直）由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn)．地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上，已知繩長L=1.0m，B點(diǎn)離地高度H=1.0m，A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s²，不計(jì)空氣影響，求：
（1）地面上DC兩點(diǎn)間的距離s；
（2）輕繩所受的最大拉力大�。�

Answer 1

分析：（1）從A到B由動(dòng)能定理可得B位置時(shí)的速度，之后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋規(guī)律求解
（2）在B位置，由牛頓第二定律可求輕繩所受的最大拉力大小

解答：解：（1）設(shè)小球在B點(diǎn)速度為v，對(duì)小球從A到B由動(dòng)能定理得：
mgh=

1

2

mv²①
繩子斷后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則有：
H=

1

2

gt2②
DC間距離：
s=vt
解得：s=

4Hh

=

4×1×0.5

m≈1.414m
（2）在B位置，設(shè)繩子最大力量為F，由牛頓第二定律得：
F-mg=

mv2

L

④
聯(lián)立①④得：F=20N
答（1）DC兩點(diǎn)間的距離1.414m
（2）輕繩所受的最大拉力20N

點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是建立物體運(yùn)動(dòng)的情境，尋找物理模型，本題為圓周和平拋模型的組合