题目
如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连一小球.小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度v0,小球开始在竖直平面内做圆周运动.设小球到达最高点时绳突然断开.已知小球最后落在离小球最初位置2R的地面上.求: 1)小球在最高点的速度v; 2)小球的初速度v0; 3)小球在最低点时球对绳的拉力
答案:(1)在水平方向有2R=vt (1分) 在竖直方向有2R=gt2 (1分) 解得v= (1分) (2)根据机械能守恒定律有 mv02-mv2=mg2R (2分) 解得v0= (2分) (3)对小球分析有F-mg=m (2分) 解得F=6mg (2分) 由牛顿第三定律可知:小球对绳子的拉力为6mg,方向向下 (1分)