Question

如圖所示，輕繩的一端固定在O點，另一端懸掛一小球，在O點正下方有一釘子C，把小球拉到如圖所示的水平位置，無初速度釋放，小球到O點正下方時輕繩碰到釘子C，則小球的線速度將

不變

，角速度

增大

，懸線拉力

增大

．（選填“增大”，“不變”或“減小”）

Answer 1

分析：小球在下擺過程中，受到線的拉力與小球的重力，由于拉力始終與速度方向相垂直，所以它對小球不做功，只有重力在做功．當碰到釘子瞬間，速度大小不變，而擺長變化，從而導致角加速度變化，拉力變化．

解答：解：小球擺下后由機械能守恒可知，mgL=

1

2

mv²，
因小球下降的高度相同，故小球到達最低點時的速度相同，
小球到O點正下方時輕繩碰到釘子C，圓周運動的半徑變小，
根據(jù)：ω=

v

r

可知r變小，ω增大，
在最低點由：F-mg=m

v2

r

F=mg+m

v2

r

速度不變，r減小，所以F增大．
故答案為：不變，增大，增大

點評：本題中要注意細繩碰到釘子前后轉動半徑的變化，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化．小球擺到最低點雖與釘子相碰，但沒有能量的損失，所以小球速度不變．