Question

如图所示，质量m=2kg的小球用细线拴住，线长l=0.2m，细线所受拉力达到F=60N时就会被拉断．当小球从图示位

如图所示，质量m=2kg的小球用细线拴住，线长l=0.2m，细线所受拉力达到F=60N时就会被拉断．当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断．若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球落地处到地面上P点的距离？（P点在悬点的正下方）（2）小球落地时的速度多大？（答案可保留根号）

Answer 1

（1）绳子断的瞬间满足：T-mg=m

v2

l

代入数据得到：v=2m/s
绳子断后，小球做平抛运动，竖直方向满足：h=

1

2

gt²
解得：t=1s
水平方向：x=vt=2m
（2）由绳子拉断瞬间到落地由动能定理可得：mgh＝

1

2

m

v

2 t

?

1

2

mv2
代入数据得：v_t=2

26

m/s
答：（1）小球落地处到地面上P点的距离为2m；
（2）小球落地时的速度为2

26

m/s．