Question

13．如图所示，用长为L的细线系一质量为m的小球，悬于O点，将小球拉至细线处于水平的位置后由静止释放，不计阻力，求：
①求小球摆到最低点时的速度大小；
②求小球摆到最低点时细线的拉力大小．

Answer 1

分析 ①根据动能定理求出小球摆到最低点的速度大小，
②根据牛顿第二定律求出细线的拉力大小．

解答 解：①设小球摆到最低点时的速度为v
根据动能定理得 $mgL=\frac{1}{2}m{v^2}$
解得：$v=\sqrt{2gL}$
②设小球摆到最低点时细线的拉力为F
由牛顿第二定律，得  $F-mg=m\frac{v^2}{L}$
解得：F=3mg
答：①求小球摆到最低点时的速度大小为$\sqrt{2gL}$；
②求小球摆到最低点时细线的拉力大小为3mg．

点评 本题考查了动能定理和牛顿第二定律的基本运用，知道小球在最低点向心力的来源，通过动能定理求出最低点的速度是解决本题的关键．