Question

如圖所示，用輕繩系住質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)繞點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L。小球在最高點(diǎn)A的速度大小為v。求：

（1）小球在最高點(diǎn)A時(shí)，繩子上的拉力大��；

（2）小球在最低點(diǎn)B時(shí)，繩子上的拉力大小。

 注意：要求畫(huà)出小球在A、B點(diǎn)的受力圖。

Answer 1

解：（1）小球在A點(diǎn)受力如圖1所示。          

重力與繩子拉力F₁的合力提供小球向心力，

有  mg + F₁=                                   

所以，拉力F₁=－mg                                  

（2）小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程遵從機(jī)械能守恒，

有 + 2 mgL                            

所以，v_B =                                 

小球在B點(diǎn)受力如圖2所示。                           

重力與繩子拉力F₂的合力提供小球向心力，

有 F₂－mg =          所以，F₂ =+5 mg