Question

把可以看做質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=2kg的小球用長為L=1m的輕繩懸掛起來就形成了一個(gè)單擺．如圖所示，如果擺動(dòng)時(shí)的最大擺θ=37°，（g取10m/s²）
（1）求擺球到達(dá)最低點(diǎn)的速度
（2）求擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力大�。�

Answer 1

分析：（1）擺球在擺動(dòng)的過程中受重力和繩子的拉力，拉力不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒．根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出擺球到達(dá)最低點(diǎn)的速度．
（2）擺球在最低點(diǎn)受到重力和繩子的拉力，兩個(gè)力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)合力提供向心力，求出繩子拉力的大�。�

解答：解：（1）擺球在擺動(dòng)的過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒．規(guī)定最低點(diǎn)為0勢能平面．
0+mgL(1-cosθ)=

1

2

mv2+0
代入數(shù)據(jù)，得v=2m/s
故擺球擺到最低點(diǎn)的速度為2m/s．
   （2）在最低點(diǎn)有：F-mg=m

v2

L

所以F=mg+m

v2

L

=20+2×

4

1

N=28N
故擺球擺到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為28N．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒定律的條件和公式，以及知道圓周運(yùn)動(dòng)中沿半徑方向的合力提供向心力．