Question

如圖所示，長l＝0.8 m的細線上端固定在O點，下端連結一個質量為m＝0.4 kg的小球，懸點O距地面的高度H＝3.55 m，開始時將小球提到O點而靜止，然后讓它自由下落，當小球到達使細線被拉直的位置時，剛好把細線拉斷，再經過t＝0.5 s落到地面，如果不考慮細線的形變，g＝10 m/s²，試求：

(1)細線拉斷前后的速度大小和方向；
(2)假設細線由拉直到斷裂所經歷的時間為0.1 s，試確定細線的平均張力大小．

Answer 1

(1)4m/s方向豎直向下；  3m/s 方向豎直向下  (2)  8N

解析試題分析：(1)細線拉斷前，小球下落過程機械能守恒：

得，方向豎直向下．
設細線斷后球速為，方向豎直向下，由
，
可得：，方向豎直向下．
(2)設細線的平均張力為F，方向豎直向上．取豎直向上為正方向，由動量定理可得：


考點：動量定理
點評：中等難度。列動量定理表達式時一定要注意是合外力的沖量等于動量變化量。