Question

长为L的轻悬线，一端固定于O点，另一端栓一个质量为m的小球．在O点的正下方L/2处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放，当悬线碰到钉子后的瞬时（线没有断），则（　　）

A．小球的角速度不变

B．小球的线速度突然减小到零

C．小球的向心加速度突然增加为碰钉前的2倍

D．悬线的拉力突然增加为碰钉前的2倍

Answer 1

分析：把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径减小，根据v=rω、a=

v2

r

判断角速度、向心加速度大小的变化，根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化．

解答：解：A、B把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径变小，根据v=rω，则角速度增大．故AB错误．
C、当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由a=

v2

r

分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍．故C正确．
D、根据牛顿第二定律得：
  悬线碰到钉子前瞬间：T₁-mg=m

v2

L

得，T₁=mg+m

v2

L

 悬线碰到钉子后瞬间：T₂-mg=m

v2

L 2

得，T₂=mg+2m

v2

L

由数学知识知：T₂＜2T₁．故D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键要掌握线速度、角速度、向心加速度之间的关系，以及知道在本题中悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变．