Question

【題目】如圖所示，長l＝0.8 m的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端連結(jié)一個質(zhì)量為m＝0.4 kg的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度H＝3.55 m，開始時將小球提到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，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過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)線拉斷后瞬間的速度大小

（2）假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時間為0.1 s，試確定細(xì)線的平均張力大小

Answer 1

【答案】（1）v2＝3 m/s，方向豎直向下．（2）F＝8 N

【解析】

（1）細(xì)線拉斷前，小球下落過程機(jī)械能守恒：

代入數(shù)據(jù)得：m/s，方向豎直向下

設(shè)細(xì)線斷后球速為v2，方向豎直向下，由：

代入數(shù)據(jù)得：v2=3m/s，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，由動量定理可得：

得：

N