◎ 题目

用长为L的细线系一个质量为m的小球（小球可以视为质点），线的一端固定在空间的O点．先将小球拉至图中的P位置，使OP水平，然后无初速释放小球．当小球绕O点转动150°到达Q位置时，细线碰到了一个固定的细钉子M，此后小球开始绕M做圆周运动．已知OM的长度是 4L 5 ，求： （1）小球到达O点正下方的S点时细线对小球的拉力F1多大？ （2）小球到达Q位置时的速度v1多大？ （3）小球通过最高点N时细线对小球的拉力F2是多大？

◎ 答案

（1）从P到S的过程根据机械能守恒定律得： 1 2 mvS2=mgL 在S点有： F1-mg=m v2 L 解得：F1=3mg （2）碰到钉子时线速度大小不变，从P到Q运用机械能守恒定律得： 1 2 mvQ2=mgLcos60° 解得：vQ= gL （3）根据机械能守恒定律得： 1 2 mvN2=( 4 5 Lcos60°- 1 5 L)mg 又有：F2+mg=m vN2 1 5 L 联立解得：F2=mg 答：（1）小球到达O点正下方的S点时细线对小球的拉力F1为3mg； （2）小球到达Q位置时的速度v1为 gL （3）小球通过最高点N时细线对小球的拉力F2是mg．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“用长为L的细线系一个质量为m的小球（小球可以视为质点），线的一端固定在空间的O点．先将小球拉至图中的P位置，使OP水平，然后无初速释放小球．当小球绕O点转动150°到达Q位置时，…”主要考查了你对  【向心力】，【匀速圆周运动】，【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。