Question

【题目】如图所示，长＝0.2 m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m＝0.5kg的小球，悬点O距地面的高度H＝0.35m，开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，落到地面时的速度v=2m/s，如果不考虑细线的形变，g＝10 m/s2，试求：

（1）细线拉断前后球的速度大小和方向；

（2）假设细线由拉直到断裂所经历的时间为，细线的平均张力大小；

Answer 1

【答案】(1) v2＝1 m/s，方向竖直向下 (2)10N

【解析】（1）细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：

得： ，方向竖直向下．

设细线断后球速为v2，方向竖直向下，

由： ，

可得： ，方向竖直向下

(2)设细线的平均张力为F，方向竖直向上．取竖直向上为正方向，

由动量定理可得：

解得：