Question

【題目】如圖所示，用長(zhǎng)為L的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高2L的O點(diǎn)處，小鐵球以O為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處，則有

A. 小鐵球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩的拉力最大為5mg

B. 小鐵球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩的拉力最小為mg

C. 若運(yùn)動(dòng)中輕繩斷開(kāi)，則小鐵球落到地面時(shí)的速度大小為

D. 若小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)輕繩斷開(kāi)，則小鐵球落到地面時(shí)水平位移為2L

Answer 1

【答案】C

【解析】

AB. 小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)B，重力提供向心力，繩子拉力為零，

根據(jù)牛頓第二定律，有：mg=m

整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程只有重力做功，機(jī)械能守恒，設(shè)最低點(diǎn)的速度為v，

根據(jù)守恒定律，有：

聯(lián)立解得：v=；

根據(jù)牛頓第二定律，在最低點(diǎn)：Fmg=m

得：F=6mg，

故小鐵球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩的拉力最大為6mg，最小為0，故AB錯(cuò)誤；

C．設(shè)落到地面的速度為v2，

根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：

解得：v2=，故C正確；

D. 若小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)輕繩斷開(kāi)，則小鐵球落到地面時(shí)的水平位移為：

x=vt

L=

得：x=L，故D錯(cuò)誤；

故選：C.