题目内容
(8分)如图所示,长度为L的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。求(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为
,小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小。 (2)由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。
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【答案】
(1) F=mgtanα (2)
,方向竖直向上
【解析】(1)受力图见图
F=mgtanα
(2) 解得轻绳对小球的拉力:
,方向竖直向上
本题考查受力分析和圆周运动,当小球平衡时进行受力分析可得绳子拉力与重力的关系,当小球运动到最低点由绳子的拉力和重力的合力提供向心力,由机械能守恒可求得在最低点的速度大小,列式求解
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