如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在O點(diǎn),另一端系著質(zhì)量為m的小球,豎直線段OB長(zhǎng)度也為L(zhǎng),E為OB的中點(diǎn)。將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn),由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。
(1)求小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度vB;
(2)若釘子固定在OB上的某點(diǎn)C,不計(jì)輕繩與釘碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,小球恰好能繞C點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),求B到C的距離r;
(3)若輕繩的承受拉力較小,將釘子固定在D點(diǎn),ED水平且與OD的夾角θ=37°.小球從圓弧AF上某位置靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),輕繩剛好達(dá)到最大拉力而斷開(kāi),之后小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn),求輕繩能承受的最大拉力Fm。
【答案】(1)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度vB為;
(2)B到C的距離r為;
(3)輕繩能承受的最大拉力Fm為5mg。
2
g
L
(2)B到C的距離r為
2
5
L
(3)輕繩能承受的最大拉力Fm為5mg。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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