Question

【题目】把一个质量为0.2千克的小球用细线悬挂起来，细线长度为1米，现在将小球拉到水平位置由静止释放，不计空气阻力．（g=10m/s2）
求：

（1）以B点所在水平面为参考平面，求小球在A点的重力势能EP
（2）小球运动到最低点时的速度大小；
（3）小钢运动到B点时，对绳的拉力是大于重力还是小于重力？

Answer 1

【答案】
（1）

解：以B点所在水平面为参考平面，小球在A点的高度为：h=1m

小球在A点的重力势能为：Ep=mgh=0.2×10×1J=2J

（2）

解：由机械能守恒定律可知：

mgh= mv2；

解得：v= = =2m/s

（3）

解：在最低点B，对于球，由向心力公式可得：

T﹣mg=m ；

解得：T=3mg＞mg；

由牛顿第三定律知，小球运动到B点时对绳的拉力大于重力

【解析】（1）以B点所在水平面为参考平面，小球在A点的高度为h=1m，再由Ep=mgh求小球在A点的重力势能EP ． （2）小球在摆动过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可求小球运动到最低点时的速度大小．（3）由向心力公式可求得最低点时，绳子对小球的拉力大小，再分析球对绳的拉力．
【考点精析】通过灵活运用向心力和功能关系，掌握向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力；当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒；重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2；合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1 （动能定理）；除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E 1即可以解答此题．