Question

如图所示，细线NP与细线DP把质量为m的小球维持在位置P，OP与竖直方向夹角为θ，NO与OP垂直，这时细线0P中的张力大小为T_P，作用于小球的合力大小为F_P；若剪断NP，当小球摆到位置Q时，DQ与竖直方向夹角也为θ，细线中张力大小为T_Q，作用于小球的合力大小为F_Q，则（ ）

A．T_P=T_Q，F_P=F_Q
B．T_P=T_Q，F_P≠F_Q
C．T_P≠T_Q，F_P=F_Q
D．T_P≠T_Q，F_P≠F_Q

Answer 1

【答案】分析：本题的关键是明确细线NP剪断前小球处于平衡状态，根据平衡条件可求出拉力和合力大小；剪断细线NP后，小球将会做圆周运动至Q点时，小球所受的合力不为零，应根据牛顿第二定律结合向心力公式求出拉力和合力．
解答：解：剪断细线NP前，对球受力分析如图所示，根据平衡条件可得=，=0
剪断细线后，小球在Q点时受力分析如图所示，由能量守恒定律可知，小球在Q点时的速度应为零，根据牛顿第二定律应有：=0，
解得=mgcosθ，=mgsinθ，可见，，所以D正确．
故选D．

点评：要熟记结论：做圆周运动的物体所受的指向圆心方向的合力等于向心力．