• 如图所示,质量m=1kg的小球用细线拴住,线长l=0.5m,细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5m,重力加速度g=10m/s2,求:(1)小球落地处到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方)(2)小球落地速度的大小.试题及答案-解答题-云返教育

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      如图所示,质量m=1kg的小球用细线拴住,线长l=0.5m,细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5m,重力加速度g=10m/s2,求:
      (1)小球落地处到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方)
      (2)小球落地速度的大小.

      试题解答


      见解析
      解:(1)球摆到最低点时,由F-mg=m
      v2
      l

      解得小球经过最低点时的速度v=
      (F-mg)l
      m
      =2m/s,
      小球平抛运动的时间t=
      2h
      g
      =1s
      所以小球落地处到地面上P点的距离x=vt=2m.
      (2)从断开到落地的过程中,根据动能定理可得,
      mgh=
      1
      2
      mv
      2
      t
      -
      1
      2
      mv2
      所以小球落地时速度的大小为v
      t=
      2gh+v2
      =
      2×10×5+22
      =
      104
      m/s.
      答:(1)小球落地处到地面上P点的距离为2m.
      (2)小球落地速度的大小
      104
      m/s.

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