问题
问答题
长为L的轻绳一端系一小球，另一端悬于O点．小球从与竖直方向成a角处释放，到最低点与一钉子C相碰后绕C做圆周运动，若半径CD=
L，欲使小球刚好能通过最高点，则1 5
（1）a角应为多大？
（2）若小球释放位置不变，则到达最低点时碰钉子后瞬间绳子对小球的拉力等于多大？
答案
1）从A→D过程中，
mgL（1-cosα）-mg2R=
mVD21 2
在D处，由于小球刚好能通过最高点，则有
mg=mv 2D R
由题意得R=L 5
联立解得α=60°
α角应为60°．
（2）从A到B，由机械能守恒有
mgL（1-cos60°）=
mvB21 2
在B处受力如图，由牛顿第二定律
T-mg=mv 2B R
R=L 5
联立解得T=6mg；
到达最低点时碰钉子后瞬间绳子对小球的拉力等于6mg．