Question

（14分）如图所示，用长为L的细线OA和水平细线将质量为m的小球系住，此时细线OA与竖直方向成θ = 60°角。小球视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力。

（1）求细线OA对小球的拉力大小F₁；

（2）烧掉水平细线后，小球下摆，求小球经过最低点B时细线OA对小球的拉力大小F₂。

 

Answer 1

（1）F₁ = 2mg

（2）F₂ = 2mg

解析:（1）小球处于平衡状态，受力如图所示，则有

F₁ =                 （2分）

而       F = mg                    （2分）

得       F₁ = 2mg                  （2分）

（2）设到达最低点B时小球的速度大小为υ。则小球下摆过程，根据机械能守恒有

    mgL(1 - cosθ)= mυ²          （3分）

在最低点B时，有

F₂ – mg= m                 （3分）

        F₂ = 2mg                   （2分）