Question

如圖所示，將小球拉緊，懸線在水平位置無初速釋放，當(dāng)小球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被與懸點(diǎn)在同一豎直線上的小釘P擋住，則在懸線被釘子擋住的前后瞬間比較（　�。�

A．小球的機(jī)械能減少

B．小球的動(dòng)能減小

C．懸線上的張力變小

D．小球的向心加速度變大

Answer 1

分析：由機(jī)械能守恒可知小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度，小球碰到釘子后仍做圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式可得出繩子的拉力與小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的關(guān)系；由圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可知其線速度、角速度及向心加速度的大小關(guān)系．

解答：解：A、在整個(gè)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，懸線被小釘子擋住的前后，小球的機(jī)械能不變，故A錯(cuò)誤；
B、懸線被小釘子擋住的前后，小球的線速度不變，則小球動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；
C、小球做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：F-mg=m

v2

r

，懸線張力F=mg+m

v2

r

，懸線被小釘子擋住的后，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r減小，則懸線張力變大，故C錯(cuò)誤；
D、小球的向心加速度a=

v2

r

，懸線被小釘子擋住的前后，小球速度v不變，軌道半徑r減小，故向心加速度變大，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評：本題中要注意細(xì)繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的變化，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化．