Question

長(zhǎng)為1m的輕繩，上端固定在O點(diǎn)，下端連一質(zhì)量為 0.5kg的小球．若小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)過(guò)程中，輕繩偏離豎直線的最大角度為60°，
求：（1）小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩的張力．

Answer 1

分析：（1）小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式即可求解；
（2）在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律列式即可求解．

解答：解：（1）小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒，選取最低點(diǎn)為零勢(shì)能參考平面，
則，mgL（1-cosθ）=

1

2

mv2 
 解得：v=

10

 m/s
（2）在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得      
F-mg=m

v2

L

        
解得  F=10N
答：（1）小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度為

10

m/s；
（2）小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩的張力偉10N

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律和動(dòng)能定理綜合求解．