如圖所示，長為L的細繩上端系一質量不計的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細線的下端吊一個質量為m的鐵球（可視作質點），球離地的高度h=L�，F(xiàn)讓環(huán)與球一起以的速度向右運動，在A處環(huán)被擋住后立即停止。已知A離右墻的水平距離也為L，當?shù)氐闹亓铀俣葹?img width=15 height=17 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/112/40512.gif">，不計空氣阻力。求：

（1）在環(huán)被擋住立即停止時繩對小球的拉力大��；

（2）若在環(huán)被擋住后，細線突然斷裂，則在以后的運動過程中，球的第一次碰撞點離墻角B點的距離是多少？

（1）F=3mg

（2）


解析:

（1）在環(huán)被擋住而立即停止后小球立即以速率v繞A點做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動的向心力公式有：

         （4分）

解得：F=3mg        （2分）

（2）細繩斷裂后，此后小球做平拋運動。

    假設小球直接落到地面上，則： 

    球的水平位移：                        （4分）

    小球先碰到右墻，則

小球下落的高度    

所以球的第一次碰撞點距B的距離為：   （4分）

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長為L的細繩上端系一質量不計的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細線的下端吊一個質量為m的鐵球（可視作質點），球離地的高度h=L，當繩受到大小為3mg的拉力時就會斷裂，現(xiàn)讓環(huán)與球一起以v=
2gL
的速度向右運動，在A處環(huán)被擋住而立即停止，A離右墻的水平距離也為L．不計空氣阻力，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：
（1）試通過計算分析環(huán)在被擋住停止運動后繩子是否會斷？
（2）在以后的運動過程中，球第一次的碰撞點離墻角B點的距離是多少？
（3）若球在碰撞過程中無能量損失，則球第二次的碰撞點離墻角B點的距離又是多少？

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如圖所示，長為L的細繩一端固定，另一端系一質量為m的小球．給小球一個合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這樣就構成了個圓錐擺，設細繩與豎直方向的夾角為θ．下列說法中正確的是（　�。�

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如圖所示，長為L的細繩，一端系有一質量為m的小球，另一端固定在O點，細繩能夠承受的最大拉力為9mg．現(xiàn)將小球拉至細繩呈水平位置，然后由靜止釋放，小球將在豎直平面內(nèi)擺動，不計空氣阻力．求：
（1）小球通過O點正下方時，小球對繩的拉力．
（2）如果在豎直平面內(nèi)直線OA（OA與豎直方向的夾角為θ）上某一點O′釘一個小釘，為使小球可繞O′點在豎茸水平面內(nèi)做完整圓周運動，且細繩不致被拉斷，OO′的長度d所允許的范圍．

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（2012?杭州模擬）如圖所示，長為L的細繩一端固定在O點，另一端拴住一個小球，在O點的正下方與O點相距2L/3的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A；把球拉起使細繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當細線碰到釘子后的瞬間（細繩沒有斷），下列說法正確的是（　�。�

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精英家教網(wǎng)如圖所示，長為L的細繩，一端系著一只小球，另一端懸于O點，將小球由圖示位置由靜止釋放，當擺到O點正下方時，繩被小釘擋住．當釘子分別處于圖中A、B、C三個不同位置時，小球繼續(xù)擺的最大高度分別為h1、h2、h3，則（　�。�

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