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

（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）