题目内容
如图所示,长为l的细线上,下端系一个质量为m的小球,将小球拉至与O点平行的A点,然后由静止释放,小球做圆周运动,不计各处阻力,此时小球过B时恰好线断了,求:
(1)小球恰能过B点时的速度大小为多少?
(2)小球通过最低点时,细绳对小球的拉力多大?
(1)小球恰能过B点时的速度大小为多少?
(2)小球通过最低点时,细绳对小球的拉力多大?
分析:小球由A到B受重力和绳的拉力,只有重力做功,由动能定理即求小球通过最低点时的速度大小为多少,接着由牛顿第二定律在B点求细绳对小球的拉力多大.
解答:解:(1)设小球在B点的速度为v,从A到B由动能定理得:
mgl=
mv2
解得小球通过最低点时的速度大小为:v=
;
(2)在B点对小球由牛顿第二定律得:F-mg=m
解得小球通过最低点时,细绳对小球的拉力为:F=m
+mg=3mg;
答:(1)小球恰能过B点时的速度大小为
;
(2)小球通过最低点时,细绳对小球的拉力为3mg.
mgl=
1 |
2 |
解得小球通过最低点时的速度大小为:v=
2gl |
(2)在B点对小球由牛顿第二定律得:F-mg=m
v2 |
l |
解得小球通过最低点时,细绳对小球的拉力为:F=m
v2 |
l |
答:(1)小球恰能过B点时的速度大小为
2gl |
(2)小球通过最低点时,细绳对小球的拉力为3mg.
点评:本题通过分析把握好A到B过程运用能量的观点列式求解,在B点求细绳的拉力运用牛顿第二定律的观点求出.
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