Question

如下图所示，摆球的质量为m，从偏离水平方向θ＝的位置由静止释放，求小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多大？

Answer 1

答案：3.5mg
解析：

设悬线长为l，小球被释放后，先做自由落体运动，直到下落高度为 　　　　　　    h＝2lsinθ＝l， 处于松驰状态的细绳被拉直为止．这时，小球的速度竖直向下，大小为 　　　　      v＝　　　　　　　　　　① 　　当绳能被拉直时，在绳的冲力作用下，速度v的法向分量vn减为零(相应的动能转化为绳的内能)；小球以切向分量vt＝vcos，开始作变速圆周运动到最低点．根据后一过程中机械能守恒，有 　　　　  m(vcos)2＋mgl(1－cos)＝　　② 　　在最低点A，根据牛顿第二定律，又有 　　　　   F－mg＝ 　　所以，绳的拉力为 　　　　   F＝mg＋＝3.5mg