Question

6．如圖，輕繩上端固定，下端系一小球，懸點(diǎn)正下方固定一釘子，小球從A點(diǎn)開(kāi)始下擺，輕繩碰到釘子后，釘子之上的輕繩不再擺動(dòng)．輕繩碰到釘子后一瞬與碰到釘子前一瞬相比，（　�。�

• A． 小球的速度突然增大了
• B． 小球的角速度突然增大了
• C． 小球的加速度突然增大了
• D． 輕繩的對(duì)小球的拉力突然增大了

Answer 1

分析 當(dāng)繩擺到豎直位置時(shí)，與釘在O點(diǎn)正下方P的釘子相碰后，小球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小，速度大小不變，根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系v=ωr，分析角速度的變化．由向心加速度公式a_n=$\frac{{v}^{2}}{r}$分析向心加速度的變化．根據(jù)牛頓第二定律分析小球所受拉力的變化．

解答 解：
A、在繩與釘子相碰瞬間，繩子的拉力和重力方向都與小球的速度方向垂直，都不對(duì)小球做功，不改變小球的動(dòng)能，則小球的線速度大小不變．故A錯(cuò)誤．
B、角速度與線速度的關(guān)系為v=ωr，得到ω=$\frac{v}{r}$，在繩與釘子相碰瞬間，小球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r減小，v不變，則角速度ω增大．故B正確．
C、由向心加速度公式 a_n=$\frac{{v}^{2}}{r}$分析得到，向心加速度增大．故C正確．
D、根據(jù)牛頓第二定律得：T-mg=ma_n，T=mg+ma_n，a_n增大，則繩子拉力T增大．故D正確．
故選：BCD

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是確定線速度大小不變，當(dāng)力與速度垂直時(shí)不做功，不改變速度的大小．對(duì)于角速度、向心加速度、拉力與線速度的關(guān)系要熟悉，是圓周運(yùn)動(dòng)中常用的知識(shí)．