Question

一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方的A处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（ ）

A．小球线速度发生变化
B．小球的角速度突然减小为原来的一半
C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍

Answer 1

【答案】分析：把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径减小，根据v=rω、a=判断角速度、向心加速度大小的变化，根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化．
解答：解：A、B把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径变小，根据v=rω，则角速度增大．故A、B错误．
C、当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由a=分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍．故C正确．
D、根据牛顿第二定律得：悬线碰到钉子前瞬间：T₁-mg=m得，T₁=mg+m；悬线碰到钉子后瞬间：T₂-mg=m，得T₂=mg+2m．由数学知识知：T₂＜2T₁．故D错误．
故选C．
点评：解决本题的关键要掌握线速度、角速度、向心加速度之间的关系，以及知道在本题中悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变．