Question

如圖所示，長為L的輕質(zhì)細(xì)繩一端系于固定點(diǎn)O，另一端系一個質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)讓小球在O點(diǎn)左側(cè)同一高度，離O點(diǎn)距離為的A點(diǎn)，以初速度v_A=豎直向下拋出．經(jīng)一定時間后細(xì)繩被拉直，以后小球?qū)⒁設(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)擺動，求：小球拋出后到達(dá)最低點(diǎn)B時的加速度．
某同學(xué)解答如下：
根據(jù)機(jī)械能守恒定律，取小球到達(dá)最低點(diǎn)位置為零勢能點(diǎn)，則下拋時機(jī)械能等于最低點(diǎn)時的機(jī)械能，mgL+mv_A²=mv_B²； 先求出B點(diǎn)的速度，再求出B點(diǎn)的加速度．
你認(rèn)為該同學(xué)的解答思路是否正確？如果正確請算出最后結(jié)果；如果認(rèn)為錯誤，請用正確的方法求出結(jié)果來．

Answer 1

【答案】分析：該同學(xué)的解答思路不正確，因?yàn)楫?dāng)繩子被拉直時，小球的機(jī)械能要損失．
小球從下拋到剛拉直前機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出到達(dá)C點(diǎn)的速度，在繩子拉直的瞬間，小球沿繩子方向的速度變?yōu)榱悖�只剩下垂直于繩子方向的分速度．
進(jìn)而做圓周運(yùn)動，只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出到達(dá)B點(diǎn)的速度，再根據(jù)向心加速度公式求解加速度．
解答：解（1）不正確
當(dāng)繩子被拉直時，小球的機(jī)械能要損失
（2）正確解法：設(shè)剛拉直位置為C點(diǎn)；
小球從下拋到剛拉直前機(jī)械能守恒，小球下降高度為 


在繩子拉直的瞬間，小球沿繩子方向的速度變?yōu)榱悖�只剩下垂直于繩子方向的分速度．
所以   
接下來到達(dá)最低點(diǎn)B的過程中機(jī)械能守恒：

則
答：不正確，小球拋出后到達(dá)最低點(diǎn)B時的加速度為．
點(diǎn)評：本題主要考查了向心加速度公式及機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，注意在繩子拉直的瞬間，小球沿繩子方向的速度變?yōu)榱悖�只剩下垂直于繩子方向的分速度