Question

求一高一物理题解答和过程

正方形ABCD是搁在空中的一根水平放置的横梁的截面图，边长A=1.5M。质量M=1KG。可看作质点的小球用一根长为L=1.6M的细线悬挂在棱A下，已知细线最大拉里是300N。现在瞬时间给小球一个水平冲力，使小球瞬间获得向左的水平速度V=12M/S小球开始绕A在竖直平面内运动，最后小球落在BC面上，G=10M/S平方
（1）开始瞬间绳子对小球的拉力是对打？
（2）小球的落点距棱B多远

Answer 1

1、T-mg=mv^2/l=90N，所以T=100N。即开始瞬间绳子对小球拉力为100N
2、小球向上摆动。整个过程机械能守恒。设摆到最高点时速度为v，mg2l+0.5mv^2=0.5mv0^2（此处v0是最低点的速度，12m/s），v=4sqrt(5)
当小球到最高点时，小球会以b点为圆心转动，即转动半径为0.1m。此时T+mg=mv^2/r=800N，T=810N。超过绳子的拉力范围，绳子会断。断了之后小球做平抛运动。
下落时间：0.5gt^2=0.1，t=sqrt(0.02)
水平方向位移：4sqrt(5)*sqrt(0.02)=sqrt(1.6)=1.265m