用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子O上,小球绕悬点O在竖直平面内做圆周运动.小球质量为m,绳长为L,悬点距地面高度为H.小球运动至最低点时,绳恰被拉断,若小球着地时水平位移为x,
问题描述:
用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子O上,小球绕悬点O在竖直平面内做圆周运动.小球质量为m,绳长为L,悬点距地面高度为H.小球运动至最低点时,绳恰被拉断,若小球着地时水平位移为x,求:
(1)细线刚被拉断时,小球抛出的速度多大?
(2)细线所能承受的最大拉力.
答
(1)根据H−L=
gt2,x=v0t得:1 2
v0=x
.
g 2(H−L)
(2)在最低点,根据牛顿第二定律得:
F−mg=
mv02
L
解得:F=mg(
+1),方向竖直向上.x2 2(H−L)
答:(1)小球抛出的初速度为v0=x
.
g 2(H−L)
(2)细线所能承受的最大拉力为F=mg(
+1),方向竖直向上.x2 2(H−L)