如图所示.长为L的细绳一端固定在O点.另一端拴住一个小球.在O点的正下方与O点相距2L/3的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A,把球拉起使细绳在水平方向伸直.由静止开始释放.当细线碰到钉子后的瞬间.下列说法正确的是( )A．小球的向心加速度突然增大到原来的1.5倍B．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍C．细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍D� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，长为L的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球，在O点的正下方与O点相距2L/3的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A；把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细线碰到钉子后的瞬间（细绳没有断），下列说法正确的是（）
A．小球的向心加速度突然增大到原来的1.5倍
B．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍
C．细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍
D．细绳对小球的拉力突然增大到原来的3倍

【答案】分析：小球在下摆过程中，受到线的拉力与小球的重力，由于拉力始终与速度方向相垂直，所以它对小球不做功，只有重力在做功．当碰到钉子瞬间，速度大小不变，而摆长变化，从而导致向心加速度变化，拉力变化．
解答：解：小球摆下后由机械能守恒可知，mgL=

mv²①，
因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，
根据：

可知半径变为原来的

，向心加速度突然增大到原来的3倍，故A错误，B正确；
在最低点由：F-mg=m

F=mg+m

②
半径变为原来的

时，由①②可知F变为原来的

倍，故C、D错误．
故选B．
点评：本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．小球摆到最低点虽与钉子相碰，但没有能量的损失，所以小球仍能达到原来的高度．

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如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细线的下端吊一个质量为m的铁球（可视作质点），球离地的高度h=L，当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂，现让环与球一起以v=

2gL

的速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离右墙的水平距离也为L．不计空气阻力，已知当地的重力加速度为g．则：
（1）试通过计算分析环在被挡住停止运动后绳子是否会断？
（2）在以后的运动过程中，球第一次的碰撞点离墙角B点的距离是多少？
（3）若球在碰撞过程中无能量损失，则球第二次的碰撞点离墙角B点的距离又是多少？

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A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用

B．小球只受重力和绳的拉力作用

C．θ越大，小球运动的速度越大

D．θ越大，小球运动的周期越大

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如图所示，长为L的细绳，一端系有一质量为m的小球，另一端固定在O点，细绳能够承受的最大拉力为9mg．现将小球拉至细绳呈水平位置，然后由静止释放，小球将在竖直平面内摆动，不计空气阻力．求：
（1）小球通过O点正下方时，小球对绳的拉力．
（2）如果在竖直平面内直线OA（OA与竖直方向的夹角为θ）上某一点O′钉一个小钉，为使小球可绕O′点在竖茸水平面内做完整圆周运动，且细绳不致被拉断，OO′的长度d所允许的范围．

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