一人用一根长L=1m，最大只能承受T=46N拉力的轻绳子，拴着一个质量m=1kg的小球（不考虑其大小），在竖直平面内作圆
一人用一根长L=1m，最大只能承受T=46N拉力的轻绳子，拴着一个质量m=1kg的小球（不考虑其大小），在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离地高H=21m，如图所示，若小球运动到达最低点时绳刚好被球拉断，（g=10m/s2）求（1）小球到达最低点的速度大小是多少？
（2）小球落地点到O点的水平距离是多少？
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解题思路：（1）绳子断时，绳子的拉力恰好是46N，对小球受力分析，根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得速度的大小；
（2）绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离．
（2）绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离．
：（1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律和向心力的公式可得：
F-mg=m
v2
r，
绳子要断开，达到最大拉力为：F=46N，
得：v=6m/s．
（2）绳断后，小球做平抛运动，
水平方向上：x=V0t
竖直方向上：h=[1/2]gt2
代入数值解得：x=6m
小球落地点与抛出点间的水平距离是12m．
答：（1）绳子断时小球运动的速度为6m/s．
（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离为12m．
点评：
本题考点： 向心力；牛顿第二定律；平抛运动．
考点点评： 小球在最低点时绳子恰好断了，说明此时绳的拉力恰好为46N，抓住这个临界条件，再利用圆周运动和平抛运动的规律求解即可．
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