Question

如图，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，

如图，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，小球沿水平方向飞出，着地时水平位移为S，当地重力加速度为g．（不计空气阻力）求：（1）细线刚被拉断时，小球的速度多大？（2）细线所能承受的最大拉力？

Answer 1

（1）根据H-L=

1

2

gt2得，
t=

2(H?L) g

．
则小球的速度v0＝

s

t

＝s

g 2(H?L)

．
（2）根据牛顿第二定律得，Tmax?mg＝m

v02

L

解得Tmax＝mg[1+

s2

2L(H?L)

]．
答：（1）细线刚被拉断时，小球的速度v0＝s

g 2(H?L)

．（2）细线所能承受的最大拉力Tmax＝mg[1+

s2

2L(H?L)

]．