如圖所示,長度爲l的輕繩上端固定在O點,下端系一質量爲m的小球(小球的大小可以忽略)。(1)在水平拉力F的作用...

問題詳情：

如圖所示,長度爲l的輕繩上端固定在O點,下端系一質量爲m的小球(小球的大小可以忽略)。

(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角爲α,小球保持靜止。畫出此時小球的受力圖,並求力F的大小。

(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當小球透過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力,不計空氣阻力。

【回答】

 (1)小球受力如圖所示（作圖2分）,根據平衡條件得,

水平方向：FTsinα=F,　                  (2分)

豎直方向：FTcosα=mg,　                    (2分)

解得F=mgtanα。　                         (2分)

(2)小球運動過程中只有重力做功,系統機械能守恆

mgl(1-cosα)=mv2　                                             (3分)

根據牛頓第二定律FT′-mg=  　                         (3分)

解得輕繩對小球的拉力

FT′=mg+=mg(3-2cosα),　                                   (1分)

方向豎直向上。                                          (1分)

知識點：未分類

題型：計算題