Question

【題目】把一個質量為0.2千克的小球用細線懸掛起來，細線長度為1米，現在將小球拉到水平位置由靜止釋放，不計空氣阻力．（g=10m/s2）
求：

（1）以B點所在水平面為參考平面，求小球在A點的重力勢能EP
（2）小球運動到最低點時的速度大��；
（3）小鋼運動到B點時，對繩的拉力是大于重力還是小于重力？

Answer 1

【答案】
（1）

解：以B點所在水平面為參考平面，小球在A點的高度為：h=1m

小球在A點的重力勢能為：Ep=mgh=0.2×10×1J=2J

（2）

解：由機械能守恒定律可知：

mgh= mv2；

解得：v= = =2m/s

（3）

解：在最低點B，對于球，由向心力公式可得：

T﹣mg=m ；

解得：T=3mg＞mg；

由牛頓第三定律知，小球運動到B點時對繩的拉力大于重力

【解析】（1）以B點所在水平面為參考平面，小球在A點的高度為h=1m，再由Ep=mgh求小球在A點的重力勢能EP ． （2）小球在擺動過程中只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律可求小球運動到最低點時的速度大小．（3）由向心力公式可求得最低點時，繩子對小球的拉力大小，再分析球對繩的拉力．
【考點精析】通過靈活運用向心力和功能關系，掌握向心力總是指向圓心，產生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力；當只有重力（或彈簧彈力）做功時，物體的機械能守恒；重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2；合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 （動能定理）；除了重力（或彈簧彈力）之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1即可以解答此題．