Question

【题目】如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有

A. 小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为5mg

B. 小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mg

C. 若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为

D. 若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时水平位移为2L

Answer 1

【答案】C

【解析】

AB. 小球恰好能通过最高点B，重力提供向心力，绳子拉力为零，

根据牛顿第二定律，有：mg=m

整个运动过程只有重力做功，机械能守恒，设最低点的速度为v，

根据守恒定律，有：

联立解得：v=；

根据牛顿第二定律，在最低点：Fmg=m

得：F=6mg，

故小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为6mg，最小为0，故AB错误；

C．设落到地面的速度为v2，

根据机械能守恒定律，有：

解得：v2=，故C正确；

D. 若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为：

x=vt

L=

得：x=L，故D错误；

故选：C.