问题
问答题
小球A用不可伸长的轻绳悬于O点,在O点的正下方有一固定的钉子B,OB=d,初始时小球A与O同水平面无初速释放,绳长为l,为使球能绕B点做圆周运动,试求d的取值范围?

答案
球能绕B点做圆周运动,在D点根据向心力公式有:
mg+F=mv2 r
当F=0时,速度取最小值
所以v≥
=gr g(l-d)
对小球从最高点运动到D点的过程中运用动能定理得:
mv2-0=mg(2d-l)1 2
解得:v=2g(2d-l)
所以
≥2g(2d-l) g(l-d)
解得:d≥
l3 5
由题意得d<l
所以有:l>d≥
l3 5
答:d的取值范围为:l>d≥
l3 5