如图所示,长为l的细线下系一质量为m的小球,线上端固定在O点,小球可以在竖直面内摆动,不计空气阻力,当小球从摆角为θ的位

1个回答

  • 解题思路:(1)当小球从摆角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中,小球的高度降低h=L(1-cosθ),重力做正功W=mgh.

    (2)小球下摆过程中只重力做功,根据动能定理求解小球到最低点时的速度.

    (3)小球在最低点时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律列方程求解.

    (1)小球由静止运动到最低点的过程中,重力所做的功为W=mgh=mgl(1-cosθ)

    (2)小球从静止开始运动到最低点的过程中,根据动能定理得:

    mgl(1−cosθ)=

    1

    2mv2−0

    解得:v=

    2gl(1−cosθ)

    (3)小球在最低点时,根据牛顿第二定律有T−mg=m

    v2

    l

    解得 T=3mg-2mgcosθ

    根据牛顿第三定律,小球对细绳的拉力大小为T'=T=3mg-2mgcosθ

    答:(1)重力对小球做的功为mgl(1-cosθ);

    (2)小球到最低点时的速度为

    2gl(1−cosθ);

    (3)小球在最低点时,小球对细绳的拉力大小为3mg-2mgcosθ.

    点评:

    本题考点: 向心力.

    考点点评: 本题是动能定理与向心力的综合应用,知道小球在最低点时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,难度不大,属于基础题.

相关问题