Question

4．質(zhì)量為0.1kg的小球用長l=0.6m的細(xì)線系住，懸掛在固定點(diǎn)，把小球拉到A點(diǎn)，使懸線與豎直方向成60°角，釋放小球以后，它沿圓弧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)B，求：
（1）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小？
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)細(xì)線對它的拉力為？

Answer 1

分析 （1）小球從A到最低點(diǎn)B的過程中，線的拉力不做功，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律列式求出最低點(diǎn)B的速度．
（2）在最低點(diǎn)，由合力提供向心力，由牛頓第二定律求出細(xì)線對小球的拉力．

解答 解：（1）小球從A到B的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：
  $\frac{1}{2}$mv²=mgl（1-cos60°）
解得：v=$\sqrt{gl}$=$\sqrt{10×0.6}$≈2.4m/s
（2）在最低點(diǎn)B，根據(jù)向心力公式得：
 T-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$
解得：T=2mg=2×0.1×10N=2N
答：（1）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2.4m/s．
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)細(xì)線對它的拉力為2N．

點(diǎn)評 本題主要考查了機(jī)械能守恒定律以及向心力公式的綜合應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確對物體進(jìn)行受力分析，知道在最低點(diǎn)由合外力提供向心力．