Question

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）． 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）

Answer 1

分析：小球在运动的过程中，只有重力做功，绳的拉力不做功，小球的机械能守恒，根据机械能守恒可以求得小球通过最低点时的速度大小，再由圆周运动的向心力的公式可以求得轻绳对小球的拉力．

解答：解：在小球的运动的过程中，由机械能守恒可得，
mgL（1-cosθ）=

1

2

mv²，
所以小球通过最低点时的速度大小为v=

2gL(1-cosθ)

，
在最低点时，对小球受力分析可得，
F-mg=m

v2

L

，
所以F=mg+m

v2

L

=mg+m

2gL(1-cosθ)

L

=3mg-2mgcosθ，
所以轻绳对小球的拉力为3mg-2mgcosθ．

点评：本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，题目比较简单．