Question

小球m用長為L的懸線固定在O點，在O點正下方

L

2

處有一個光滑釘子C，如圖所示，今把小球拉到懸線成水平后無初速度地釋放，當懸線成豎直狀態且與釘子相碰時（　　）

• A、小球的線速度保持不變
• B、小球的角速度保持不變
• C、小球的向心加速度突然減小
• D、懸線的拉力突然減小

Answer 1

分析：小球碰到釘子后仍做圓周運動，線速度不變，由v=ωr分析角速度如何變化．由向心加速度公式a=

v2

r

分析向心加速度的變化．由向心力公式可得出繩子的拉力與小球轉動半徑的關系，再分析拉力的變化情況；

解答：解：
A、當懸線在豎直狀態與釘相碰時根據能量守恒可知，小球線速度不變，故A正確；
B、當懸線在豎直狀態與釘相碰時小球的線速度不變，但圓周運動的半徑減小，由v=ωr分析得知，角速度變大，故B錯誤．
C、由向心加速度公式a=

v2

r

分析可知，a變大，故C錯誤；
D、根據牛頓第二定律，有：F-mg=m

v2

r

，故繩子的拉力F=mg+m

v2

r

．因r變小，故懸線的拉力變大，故D錯誤；
故選：A．

點評：本題中要注意細繩碰到釘子前后轉動半徑的變化，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化．