Question

如圖所示，細繩長L，吊一個質量為m的鐵球，當繩受到大小為2mg的拉力就會斷裂，繩的上端系一質量不計的環，環套在光滑水平桿上．起初環和球一起以速度向右運動，在A處環被擋住而停止的瞬間，繩子所受拉力為多少？在以后的運動過程中，球是先碰墻還是先碰地？第一次碰撞點離B點的距離是多少？（已知A處離墻的水平距離為L，球離地的高度h=2L).

Answer 1

繩子所受拉力為F=2mg.；在以后的運動過程中，球將先與墻相碰；第一次的碰撞點離B點的距離是。

解析:

環被擋住而停下，球將做圓周運動，則，將代入得，F=2mg.

表明細繩斷裂，球將以初速度做平拋運動．

若球直接落地，所需時間；球平拋運動到墻所需時間。

因為，所以球將先與墻相碰，，

第一次的碰撞點離B點的距離是。