Question

如圖所示，長(zhǎng)l＝0.8 m的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端連結(jié)一個(gè)質(zhì)量為m＝0.4 kg的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度H＝3.55 m，開(kāi)始時(shí)將小球提到O點(diǎn)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(shí)，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過(guò)t＝0.5 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(shí)間為0.1 s，試確定細(xì)線的平均張力大小．

Answer 1

(1)4m/s方向豎直向下；  3m/s 方向豎直向下  (2)  8N

解析試題分析：(1)細(xì)線拉斷前，小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒：

得，方向豎直向下．
設(shè)細(xì)線斷后球速為，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(dòng)量定理可得：


考點(diǎn)：動(dòng)量定理
點(diǎn)評(píng)：中等難度。列動(dòng)量定理表達(dá)式時(shí)一定要注意是合外力的沖量等于動(dòng)量變化量。