Question

小球m用長為L的懸線固定在O點，在O點正下方處有一光滑圓釘C（如圖所示）．今把小球拉到懸線呈水平后無初速地釋放，當懸線豎直狀態且與釘相碰時（ ）

A．小球的速度突然增大
B．小球的向心加速度突然增大
C．小球的向心加速度不變
D．懸線的拉力突然增大

Answer 1

【答案】分析：由機械能守恒可知小球到達最低點的速度，小球碰到釘子后仍做圓周運動，由向心力公式可得出繩子的拉力與小球轉動半徑的關系；由圓周運動的性質可知其線速度、角速度及向心加速度的大小關系．
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，小球速度不變，故A錯誤；
B、當懸線在豎直狀態與釘相碰時根據能量守恒可知，小球速度不變，但圓周運動的半徑減小，向心加速度變大，故B正確；
C、當懸線在豎直狀態與釘相碰時根據能量守恒可知，小球速度不變，但圓周運動的半徑減小，向心加速度變大，故C錯誤；
D、根據牛頓第二定律，有：F-mg=m，故繩子的拉力F=mg+m；
因R變小，故有釘子時，繩子上的拉力變大，故D正確；
故選BD．
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．