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如图所示,质量m=2 kg的小球用长L=1.05 m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=6.05 m的O点.现将细绳拉至水平状态,自A点无初速度释放小球,运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂,接着小球做平抛运动,落至水平地面上C点.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)细绳能承受的最大拉力;
(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间;
(3)小球落地瞬间速度的大小.
【回答】
(1)60 N (2)1 s (3)11 m/s
解析:(1)根据机械能守恒定律得mgL=mv.
由牛顿第二定律得F-mg=m.
故最大拉力F=3mg=60 N.
(2)细绳断裂后,小球做平抛运动,且H-L=gt2,
故t==s=1 s.
(3)整个过程,小球的机械能不变,
故mgH=mv.
所以vc== m/s=11 m/s.
知识点:未分类
题型:计算题
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