问题 问答题

如图所示,长度为L的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略). 由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力.(不计空气阻力)

答案

在小球的运动的过程中,由机械能守恒可得,

mgL(1-cosθ)=

1
2
mv2

所以小球通过最低点时的速度大小为v=

2gL(1-cosθ)

在最低点时,对小球受力分析可得,

F-mg=m

v2
L

所以F=mg+m

v2
L
=mg+m
2gL(1-cosθ)
L
=3mg-2mgcosθ,

所以轻绳对小球的拉力为3mg-2mgcosθ.

选择题
单项选择题