问题 问答题

长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示

(1)求拉力F的大小;

(2)撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时的速度为多大?绳子拉力为多少?

答案

(1)小球处于静止状态,合外力为零,对其进行受力分析,

如图所示:F=mgtanθ.

(2)根据机械能守恒定律:mgl(1-cosθ)=

1
2
mv2

v=

2gl(1-cosθ)

拉力与重力的合力提供向心力:T-mg=m

v2
l

则T=3mg-2mgcosθ.

答:(1)拉力F的大小为mgtanθ.

(2)小球从静止开始运动到最低点时的速度为

2gl(1-cosθ)
,绳子的拉力为3mg-2mgcosθ.

名词解释
选择题