Question

如图，设悬线长为1m，允许的最大张力为33N，拉直后与竖直方向的夹角为，小球质量为0.3kg，悬点O的正下方Q点有一光滑钉子．为使小球摆下既能绕钉做圆周运动，又不使悬线拉断，则OQ距离在什么范围内？

Answer 1

答案：
解析：

这一道题中涉及两个临界状态，设OQ＝x． 　　(1)为使小球能绕钉子做圆周运动，在最高点， 　　　　　　　　  mg＋T＝≥mg． 从开始到最高点，机械能守恒． 　　　　　　 mg[l－lcos－2(l－x)]＝mv2． 并列解得 　　　　　　　　    x≥0.8m． 　　(2)为不使悬线拉断，在最低点， 　　　　　　　　  T－mg＝m，T≤Tm． 从开始到最低点， 　　　　　　　　 mgl(1－cos)＝mv2． 并列解得　　　　　　 x≤0.9m， 综合得　　　　　　 0.8m≤x≤0.9m．