Question

利用如圖所示的方法測定細線的抗拉強度．在長為L的細線下端懸掛一只質量不計的小盒，小盒的左側開一孔，一個金屬小球從斜軌道上釋放后，水平進入小盒內，與小盒一起向右擺動．現逐漸提高金屬小球在軌道上釋放的高度，直至擺動時細線恰好被拉斷，并測得此時金屬小球平拋運動的豎直位移h和水平位移S，若小球質量為m，試求該細線的抗拉斷張力多大？

Answer 1

【答案】分析：根據平拋運動的分位移公式求解平拋的初速度；在金屬盒中，重力和拉力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律列式求解．
解答：解：小球做平拋運動，有：
h=
S=vt
在金屬盒中，重力和拉力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律，有：
T-mg=m
聯立解得：
T=mg（1+）
答：該細線的抗拉斷張力為mg（1+）．
點評：本題關鍵是明確小球的運動規律，然后根據平拋運動的分位移公式和牛頓第二定律聯立求解，不難．