問題詳情：
如圖所示，一根長為L=5m的輕繩一端固定在O′點，另一端系一質量m=1 kg的小球。將輕繩拉至水平並將小球由位置A靜止釋放，小球運動到最低點O時，輕繩剛好被拉斷。O點下方有一以O點為圓心，半徑
m的圓弧狀的曲面，所有阻力不計，己知重力加速度為g=10m/s2，求：.
（1）輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小。
（2）小球落至曲面上的動能。
【回答】
【知識點】牛頓第二定律、平拋運動、圓周運動、機械能守恆定律綜合應用題。C5、D2、D4、E3。
【*解析】解析：（1）小球由A到O的過程，由機械能守恆定律，有：mgL=
， 2分
在O點，由牛頓第二定律，Fm-mg=m
， 2分
解得：Fm=3mg=30N。
由牛頓第三定律可知輕繩所能承受的最大拉力為30N。 1分
（2）小球從O點平拋，有：x=v0t， 1分
y=
gt2， 1分
小球落至曲面上，有x2+y2=R2， 2分
聯立解得t=1s。 2分
小球落至曲面上的動能Ek=
mv2
代入數據得Ek=100J。 2分
【思路點撥】從A到O點的過程中，運用機械能守恆定律求速度，後用牛頓第二定律求繩所受的拉力，第一問結果不要忘記了牛頓第三定律了；第二問首先依平拋運動規律列式，再用曲線方程聯立求時間，由此根據動能的表達式求小球落在曲面上的動能。
知識點：未分類
題型：未分類
