问题
问答题
如图所示，质量为m的小球，用长为L的细线悬挂在水平天花板上的O点．现将小球偏离平衡位置，使细线与竖直方向的夹角为α，然后将小球由静止释放．当小球运动到最低点时，试求：
（1）小球的速度大小；
（2）小球的角速度大小；
（3）小球对细线拉力的大小．
（已知当地的重力加速度为g，不计空气阻力）
答案
（1）设球由静止释放运动到最低点时的速度大小为v，根据机械能守恒定律得：
mgL（1-cosα）=
mv21 2
解得：v=2gL(1-cosα)
（2）根据v=ωL
联立解得小球的角速度大小ω=2gL(1-cosα) L
（3）设在最低点细线对小球拉力的大小为T，根据牛顿第二定律得：
T-mg=mv2 L
解得：T=（3-2cosα）mg
根据牛顿第三定律，小球对细线拉力的大小
Tˊ=T=（3-2cosα）mg
答：（1）小球的速度大小为
；2gL(1-cosα)
（2）小球的角速度大小为
；2gL(1-cosα) L
（3）小球对细线拉力的大小为（3-2cosα）mg．
