(2013•闸北区一模)如图所示,长度为L的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略).已知重力加

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  • 解题思路:(1)小球受重力、绳子的拉力和水平拉力平衡,根据共点力平衡求出力F的大小.

    (2)根据机械能守恒定律求出小球第一次到达最低点的速度,再根据牛顿第二定律,小球重力和拉力的合力提供向心力,求出绳子拉力的大小.

    (1)根据平衡条件,应满足Tcosα=mg,Tsinα=F,

    拉力大小F=mgtanα;

    (2)运动中只有重力做功,根据机械能守恒:mgL(1-cosα)=[1/2]mv2

    则通过最低点时:小球的速度大小v=

    2gL(1−cosα),

    方向水平向左;

    根据牛顿第二定律:T-mg=m

    v2

    L,

    绳子对小球的拉力:T=mg+m

    v2

    L=mg(3-2cosα),

    方向竖直向上.

    答:(1)力F的大小为mgtanα.

    (2)小球第一次通过最低点时的速度v=

    2gL(1−cosα),轻绳对小球的拉力mg(3-2cosα).

    点评:

    本题考点: 向心力.

    考点点评: 本题综合考查了共点力平衡,牛顿第二定律、机械能守恒定律,难度不大,关键搞清小球在最低点做圆周运动向心力的来源.