Question

【題目】在我國很多地方都建有鐘樓，每逢重大節(jié)日都會進行撞鐘儀式。如圖所示，在大鐘旁用鋼絲吊著質(zhì)量為 m 的撞錘(可視為質(zhì)點），其懸點 O 與撞錘重心的距離為 L，撞錘靜止時恰好與大鐘相接觸。光滑輕質(zhì)定滑輪與 O 等高，跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩一端連在撞錘上，另一端自然下垂。某次撞鐘時，抓住繩子的自由端往下拉至 α= 37°時靜止，此時連接撞錘的兩根繩恰好成直角，然后突然松手，撞錘擺動后撞擊大鐘發(fā)出聲音。（不計空氣阻力，取 sin37° = 0.6，cos37°= 0.8)

(1)撞錘被拉起靜止時，人對繩的拉力是多大？

(2)撞錘撞擊大鐘前的瞬間，鋼絲的彈力是多大?

(3)若撞錘撞擊大鐘后速度變?yōu)?/span> 0，大鐘對撞錘的沖量是多大?

Answer 1

【答案】（1）0.8mg（2）1.8mg（3）

【解析】（ 1） 撞錘被拉起靜止時，設(shè)人對繩的拉力為 F1，鋼絲錘的拉力為 F2

則由受力分析得：

聯(lián)立得： F1=0.8mg

（ 2）從靜止釋放到撞錘撞擊大鐘前的瞬間

撞錘撞擊大鐘前的瞬間,為圓周運動的最低點，則

聯(lián)立得： F=1.8mg

（ 3）規(guī)定向右為正，則

對撞錘： I=0-mv⑤

聯(lián)立③⑤得：