Question

13．如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的細(xì)線下掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球半徑忽略不計(jì)，現(xiàn)用一個(gè)水平力F拉小球，使懸線偏離豎直方向θ角并保持靜止?fàn)顟B(tài)．
（1）求拉力F的大小；
（2）撤掉F后，小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為多大？

Answer 1

分析 （1）小球受重力、繩子的拉力和水平力作用處于靜止，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，運(yùn)用合成法求出拉力F的大�。�
（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，合外力為零，對(duì)其進(jìn)行受力分析，如圖所示：
根據(jù)平衡條件得：F=mgtanθ．
（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律：$mgl（1-cosθ）=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得：v=$\sqrt{2gl（1-cosθ）}$
答：（1）拉力F的大小為mgtanθ；
（2）撤掉F后，小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{2gl（1-cosθ）}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡、機(jī)械能守恒定律進(jìn)行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．