题目内容
如图，把一个质量为m=0.05kg的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大偏角为60°，重力加速度为g，求小球运动到最低点O时对细线的拉力．分析：小球在摆动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出小球运动到最低位置时的速度大小．在最低点，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力大小．
解答：解：由偏角θ为60°释放小球到最低点时，竖直的高度差是：
h=l（1-cos60°）=L×（1-0.5）m=0.5L（m）
此过程，根据机械能守恒定律知：mgh=
mv2
所以有：v=
=
m/s=
m/s
在最低点O，合外力提供向心力，有：F合=F向
则得：F拉-mg=
解得：F拉=mg+
=2mg=2×0.05×10N=1N
答：小球运动到最低点O时对细线的拉力为1N．
h=l（1-cos60°）=L×（1-0.5）m=0.5L（m）
此过程，根据机械能守恒定律知：mgh=
| 1 |
| 2 |
所以有：v=
| 2gh |
| 2g×0.5L |
| gL |
在最低点O，合外力提供向心力，有：F合=F向
则得：F拉-mg=
| mv2 |
| L |
解得：F拉=mg+
| mgL |
| L |
答：小球运动到最低点O时对细线的拉力为1N．
点评：本题综合考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律，难度不大，需加强这方面的训练，基础题．
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