Question

如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球，用長為L的懸線固定于O點，在O點正下方

L

2

處釘一鐵釘P，把懸線拉到水平方向由靜止釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子的瞬間，懸線對小球的拉力為

5mg

．

Answer 1

分析：小球在下擺過程中，受到線的拉力與小球的重力，由于拉力始終與速度方向相垂直，所以它對小球不做功，只有重力在做功．當(dāng)碰到釘子瞬間，速度大小不變，根據(jù)向心力公式列式即可求解．

解答：解：小球擺下后由機械能守恒可得：mgL=

1

2

mv²，
解得：v=

2gL

當(dāng)懸線碰到釘子的瞬間，小球在最低點時的速度不變，
在最低點由牛頓第二定律有：F-mg=m

v2

r

得：F=mg+m

v2

r

=mg+

2mgL

L 2

=5mg
故答案為：5mg

點評：本題中要注意細繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動半徑的變化，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化．小球擺到最低點雖與釘子相碰，但沒有能量的損失，所以小球速度不變．