质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C

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  • 解题思路:绳子断开前,小球做匀速圆周运动,对小球受力分析,可知b绳子的拉力提供向心力;绳子断开后,杆停止转动,小球有沿切向飞出的趋势,可以分析小球进一步的运动.

    绳子断开前,小球做匀速圆周运动,合力指向c点,对小球受力分析,受重力G,a绳子的拉力F1,b绳子的拉力F2,根据牛顿第二定律有

    F1=mg

    F2=mω2lb
    小球的线速度为

    v=ωlb
    绳子断开后,杆停止转动,由于惯性,小球将绕A点转动,若速度较小,小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动;若速度较大,也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动.

    在最低点时

    Fa-mg=m(

    ωlb

    la)2

    解得

    Fa=mg+m(

    ωlb

    la)2>F1
    故选BC.

    点评:

    本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

    考点点评: 本题关键分析清楚绳子b烧断前后小球的运动情况和受力情况,利用牛顿第二定律列式求解即可.