问题 计算题

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)。、

(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为,小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小。

(2)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

(1)F=mgtanα(2),方向竖直向上

(1)受力图见右

据平衡条件,应满足 

拉力大小F=mgtanα

(2)运动中只有重力做功,根据动能定理:

-0

则通过最低点时,小球的速度大小

根据牛顿第二定律 

解得轻绳对小球的拉力

,方向竖直向上

本题考查动能定理和圆周运动,根据机械能守恒计算最低点速度,根据合力提供向心力计算绳子拉力

填空题
问答题 简答题