题目内容
【题目】如图所示,一根不可伸长的轻质细线,一端固定于O点,另一端栓有一质量为m的小球,可在竖直平面内绕O点摆动,现拉紧细线使小球位于与O点在同一竖直面内的A位置,细线与水平方向成30°角,从静止释放该小球,当小球运动至悬点正下方C位置时,细线承受的拉力是( )
A. 4mg B. 3.5mg C. 3 mg D. 1.75mg
【答案】B
【解析】对小球进行受力分析及运动过程分析如下图所示
根据题意可知,从静止释放小球,细线松弛,小球只受重力做自由落体运动,下落到A与水平面的对称点B时细线将张紧,根据自由落体运动的规律,则,方向竖直向下;
在B位置细线突然张紧,对小球施以冲量,使小球沿细线方向的速度突然减至零,使小球竖直向下的速度变为沿圆弧切线方向上的速度,大小为,小球由B运动至C,绳子的拉力与运动方向垂直不做功,只有重力做功,机械能守恒.则得: ,解得,在C点,根据牛顿第二定律得: ,解得 ,故B正确,ACD错误;
故选B。
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