張世吉
(重慶市潼南第一中學校,重慶 402660)
對2010年一道重慶高考物理題的商榷
張世吉
(重慶市潼南第一中學校,重慶 402660)

圖1

(1)求繩斷時球的速度大小v1,和球落地時的速度大小v2.
(2)問繩能承受的最大拉力多大?
(3)改變繩長,使球重復上述運動.若繩仍在球運動到最低點時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應為多少?最大水平距離為多少?
解析:(1)設繩斷后球飛行時間為t,由平拋運動規律,有豎直方向

(2)設繩能承受的最大拉力大小為T,這也是球受到繩的最大拉力大小.球做圓周運動的半徑為

由圓周運動向心力公式,有

(3)設繩長為l,繩斷時球的速度大小為v3,繩承受的最大拉力不變,有

繩斷后球做平拋運動,豎直位移為d-l,水平位移為x,時間為t1.有

根據題中提供的物理情景以及已知條件,上述解答過程沒有問題,問題是題中給的已知條件和要完成的物理過程不匹配,大家知道,在輕繩牽引下的小球要在豎直平面內做圓周運動,在最低點處時必須滿足一個最小速度,若設最低點時的最小速度為v,最高點時最小速度為v0,則
在最高點時有

2010-07-05)
·物理學家和物理學史·