Question

 

如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b，跨在兩根固定在離地高度為H的光滑水平細桿A、B上，質(zhì)量為m的b球與B的距離為L，質(zhì)量為4m的a球放置于地面上。把b球從水平位置由靜止釋放，求：

  （1）a球?qū)Φ孛娴淖钚�壓力為多大�?/p>

 

 

 

 

  （2）已知細線能承受的最大拉力F_m=4mg，現(xiàn)給b球豎直向下的初速度，當b球運動到B點的正下方時細線恰被拉斷，求b球落地點與B點的水平距離。

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 

  （1）B球下落時，由機械能守恒有

                                                （2分）

   在最低點，設(shè)繩的拉力為F_T，由牛頓第二定律有

                                              （2分）

   設(shè)地面對a球的支持力為F_N，由平衡條件有

   F_N+F_T=4mg                                                    （2分）

   解得F_t=3mg，F(xiàn)_N=mg。

   由牛頓第三定律可知a球?qū)Φ孛娴淖钚�壓力為mg。                  （1分）

  （2）b球運動到B點正下方時

                                                  （2分）

線斷后b球做平拋運動，設(shè)所求水平距離為x

                                                    （2分）

x=v₁t                                                             （2分）

解得                                             （1分）