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α，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
解：(1)进行受力分析如图所示
根据平衡条件，应满足Tcosα=mg，Tsinα=F
解得：拉力大小F=mgtanα
(2)运动中只有重力做功，系统机械能守恒，有：
则通过最低点时，小球的速度大小v=
根据牛顿第二定律，有：
解得轻绳对小球的拉力为：
，方向竖直向上