Question

如圖所示，長為L的輕繩一端固定于O點，另一端系一個小球．現使小球在豎直平面內做圓周運動，P是圓周軌道最高點，Q是軌道最低點．已知重力加速度為g．若小球剛好能夠通過最高點P，則以下判斷正確的是（　　）

A．小球在最高點P時繩的拉力為零

B．小球通過最高點P時的速度為零

C．小球在最低點Q時繩的拉力大小等于重力

D．小球通過最低點Q時的速度大小為 5gL

Answer 1

球恰好經過最高點P，速度取最小值，故只受重力，重力提供向心力：mg=m

v 21

r

①
球經過最低點Q時，受重力和繩子的拉力，如圖

根據牛頓第二定律得到，F₂-mg=m

v 22

r

②
球從最高點運動到最低點的過程中，由動能定理得，mg（2r）=

1

2

mv₂²-

1

2

mv₁² ③
由①②③式解得：v₁=

gr

，v₂=

5gr

，F₂=6mg；
故選A、D．