Question

如图所示，用长为L的轻绳把一个铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有（　　）

A．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为5mg

B．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mg

C．若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为 7gL

D．若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2L

Answer 1

A、小球恰好能通过最高点B，重力提供向心力，绳子拉力为零，
根据牛顿第二定律，有：mg=m

vB2

L

整个运动过程只有重力做功，机械能守恒，
根据守恒定律，有：

1

2

mv_B²+mg?3L=

1

2

mv²
联立解得：v=

7gL

；
根据牛顿第二定律，在最低点：F-mg=m

v2

L

得：F=8mg，
故小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为8mg，最小为0，故AB错误C正确；
D、若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为：
x=v?t
L=

1

2

gt²
得：x=

14

L
故D错误；
故选：C．