Question

如圖所示，讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點(diǎn)B位置時線被拉斷．設(shè)擺線長l＝1.6m，擺球質(zhì)量為0.5kg，擺線的最大拉力為10N，懸點(diǎn)與地面的豎直高度為H＝4. 0m，不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s².求：

(1)擺球落地時速度的大��；
(2)D點(diǎn)到C點(diǎn)的距離．

Answer 1

v=8m/s  s=m

試題分析：（1）擺球由A位置擺到最低點(diǎn)B位置的過程中，只有重力對擺球做功，其機(jī)械能守恒．由機(jī)械能守恒定律求出擺球擺到最低點(diǎn)B位置時的速度．?dāng)[球經(jīng)過B位置時由重力和細(xì)線的拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解細(xì)線的拉力．
（2）球擺到B點(diǎn)時細(xì)線被拉斷后，擺球做平拋運(yùn)動，平拋運(yùn)動的高度為h=H-l=5m，再機(jī)械能守恒求出小球落地時的速度大�。�運(yùn)用運(yùn)動的分解方法求出平拋運(yùn)動的水平距離DC．
解：(1)小球剛擺到B點(diǎn)時，由牛頓第二定律可知
F_m－mg＝m①
由①并代入數(shù)據(jù)可解得：
v_B＝4m/s
小球離開B后，做平拋運(yùn)動
豎直方向：H－l＝gt²
落地時豎直方向的速度：v_y＝gt
落地時的速度大小：v＝
由以上幾式并代入數(shù)據(jù)可解得：
v＝8m/s
(2)落地點(diǎn)D到C的距離
S＝v_Bt，可解得：s＝m
點(diǎn)評：本題是圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合，采用程度法分析求解．基礎(chǔ)題．