Question

如圖所示，長＝0.2 m的細(xì)線上端固定在O點，下端連接一個質(zhì)量為m＝0.5kg的小球，懸點O距地面的高度H＝0.35m，開始時將小球提到O點而靜止，然后讓它自由下落，當(dāng)小球到達(dá)使細(xì)線被拉直的位置時，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過t＝0.1 s落到地面，如果不考慮細(xì)線的形變，g＝10 m/s²，試求：

(1)細(xì)線拉斷前后的速度大小和方向；

(2)假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時間為，試確定細(xì)線的平均張力大小．

Answer 1

【答案】(1)，方向豎直向下，，方向豎直向下   (2)

【解析】

(1)細(xì)線拉斷前，小球下落過程機械能守恒：

得，方向豎直向下。

設(shè)細(xì)線斷后球速為v₂，方向豎直向下，由

可得：，方向豎直向下

(2)設(shè)細(xì)線的平均張力為F，方向豎直向上．取豎直向上為正方向，

由動量定理可得：

解得：

【考點】機械能守恒定律；動量定理