Question

一质量为m的小球用长为l的细绳拴住，绳另一端固定在天花板上，将悬线拉至水平位置(如图所示)无初速释放．当悬线与水平位置成θ角时，小球速度为____________.

Answer 1

答案：
解析：

小球下降过程中受拉力和重力两个力作用，拉力总与运动方向垂直不做功，只有重力做功，所以满足机械能守恒． 　　选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面，小球在最高点时为初状态，初状态的动能＝0，重力势能＝mglsinθ，机械能 　　　　　　　　   ＋＝mglsinθ． 小球在最低点时为末状态，末状态的动能＝，重力势能＝0，末状态的机械能为　　　　　　 　　　　　　　　   ＋＝ 根据机械能守恒定律有 　　　　　　　　  ＋＝＋ 即 　　　　　　　　　　 ＝mglsinθ 所以 　　　　　　　　　　  v＝．

提示：

应用机械能守恒定律解题，可以只考虑运动的初态和末态，找到初态和末态的动能和势能，然后求出机械能．不必考虑两个状态之间的过程细节，这可以避免直接用牛顿第二定律解题的困难，简化解题步骤．