Question

6．如圖所示，質量m=1kg的小球用一根長L=0.8m的輕繩系于O點，懸點O距水平地面的高度H=4m．現(xiàn)將小球拉至水平位置輕輕釋放，當小球擺到最低點時，繩子恰好被拉斷，g取10m/s²，求：
（1）繩子能夠承受的最大拉力為多少？
（2）繩子斷后，小球落點距O點的水平距離為多少？

Answer 1

分析 （1）由動能定理求的到達最低點的速度，根據(jù)牛頓第二定律求的拉力；
（2）從最低點物體做平拋運動，根據(jù)運動學公式求的水平位移

解答 解：（1）下擺過程中由動能定理可得 $mgL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
得v=4m/s        
最低點時 $T-mg=\frac{m{v}^{2}}{L}$
得 T=3mg=30N      
（2）平拋 h=H-L=3.2m           
$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$           
解得x=vt=3.2m          
答：（1）繩子能夠承受的最大拉力為30N；
（2）繩子斷后，小球落點距O點的水平距離為3.2m．

點評 本題是向心力知識、牛頓第二定律和平拋運動知識的綜合，要正確分析小球的運動過程，把握每個過程的規(guī)律