Question

1．細(xì)繩的一端固定在天花板上，另一端懸掛質(zhì)量為m=0.1kg的小球，輕推小球使它在豎直面上來回?cái)[動(dòng)，已知繩長L=1m，g=10m/s²，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度v=2m/s．
（1）求繩子對(duì)小球的拉力．
（2）若懸點(diǎn)正下方$\frac{L}{2}$處有一光滑釘子，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度仍為v=2m/s，當(dāng)繩子碰到釘子時(shí)繩子恰好斷掉，求繩子的最大張力．

Answer 1

分析 （1）由合外力提供向心力確定繩子的拉力的大�。�
（2）運(yùn)動(dòng)半徑變?yōu)?\frac{L}{2}$，由合外力提供向心力確定繩子的拉力的大�。�

解答 解：（1）設(shè)拉力為T，合外力為向心力：T-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$　　得：T=mg-m$\frac{{v}^{2}}{L}$=1+0.4=1.4N
　�。�2）半徑變?yōu)?\frac{L}{2}$，設(shè)拉力為T′：T′-mg=m$\frac{{v}^{2}}{\frac{L}{2}}$　得T′=mg+m$\frac{{v}^{2}}{\frac{L}{2}}$=1+0.8=1.8N
答：（1）繩子對(duì)小球的拉力為1.4N．
（2）繩子的最大張力為1.8N

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題