Question

2．如图所示，一根长L=0.8m不可伸长的轻质细绳，一端系一质量m=0.1kg的小球，另一端固定在O点．现将小球拉到与O点等高的位置A，细绳处于拉直状态，由静止释放，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²，小球到达最低点B时，求：
（1）小球速度大小；
（2）细绳对小球拉力的大小．

Answer 1

分析 （1）小球在运动过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律列式即可求得B点的速度；
（2）对B点根据受力析以及向心力公式列式，即可求得拉力大小．

解答 解：（1）设小球到达B点的速度大小为v_B，从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律可得：
mgL=$\frac{1}{2}$mv_B²
解得：v_B=4m/s
（2）小球运动到B点，设拉力为F，则有：
F-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{L}$
解得：F=3N．
答：（1）小球速度大小为4m/s；
（2）细绳对小球拉力的大小为3N．

点评 本题考查机械能守恒定律以及向心力公式的应用，要注意明确小球在下落过程中绳子拉力不做功，故机械能守恒．