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          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,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,已知當地的重力加速度為g。試求:
          (1)在環(huán)被擋住而立即停止時繩對小球的拉力大。
          (2)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?
          繩對小球的拉力大小為F=3mg
          球的第一次碰撞點距B的距離為
          (1)在環(huán)被擋住而立即停止后小球立即以速率vA點做圓周運動,根據牛頓第二定律和圓周運動的向心力公式有
          解得繩對小球的拉力大小為F=3mg
          (2)根據上面的計算可知,在環(huán)被A擋住的瞬間繩恰好斷裂,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
          所以小球先與右邊的墻壁碰撞后再落到地面上
          設球平拋運動到右墻的時間為,則
          小球下落的高度
          所以球的第一次碰撞點距B的距離為
          練習冊系列答案
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          B.若Q的位置比P低,則小球向右擺到與P等高的位置,然后豎直下落
          C.若Q的位置比P低,則小球將繞在Q點旋轉,直到繩子完全繞在釘子上為止
          D.若Q的位置比P高,則小球向右能擺到與P等高的位置

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          A.大于m
          B.小于m
          C.大于m
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