对2010年一道重庆高考物理题的商榷

张世吉

(重庆市潼南第一中学校,重庆 402660)

对2010年一道重庆高考物理题的商榷

张世吉

(重庆市潼南第一中学校,重庆 402660)

图1

(1)求绳断时球的速度大小v1,和球落地时的速度大小v2.

(2)问绳能承受的最大拉力多大?

(3)改变绳长,使球重复上述运动.若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?

解析:(1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有竖直方向

(2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为

由圆周运动向心力公式,有

(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,有

绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-l,水平位移为x,时间为t1.有

根据题中提供的物理情景以及已知条件,上述解答过程没有问题,问题是题中给的已知条件和要完成的物理过程不匹配,大家知道,在轻绳牵引下的小球要在竖直平面内做圆周运动,在最低点处时必须满足一个最小速度,若设最低点时的最小速度为v,最高点时最小速度为v0,则

在最高点时有

2010-07-05)

·物理学家和物理学史·