Question

在一根長為L不可伸長的輕質線一端系一質量為m的小球，線的另一端系于O點．把球拉到水平后靜止釋放，問：小球運動到什么位置具有最大的豎直分速度？

Answer 1

解析:

小球受力如圖所示．

在下落過程中繩子拉力T逐漸增大，根據力的獨立作用原理，在豎直方向上有

mg－Tcos=ma_y，

豎直方向的分運動的加速度逐漸減小，速度逐漸增大，當，即mg=Tcos時，v_y達到最大值，此后Tcos大于mg，a_y豎直向上，物體的豎直分速度將減小．

當小球豎直分速度v_y最大時，有

mg=Tcos①

T-mgcos=mv²/L，②

．③

取立①②③式得：，即：．

最大豎直分速度為．