Question

物理机械能守恒定律题

22．如图所示,一根长l的细线,一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m的小球.现使细线偏离竖直方向α=60°角后,从A点处无初速地释放小球.问:⑴小球摆到最低点O时的速度多大?⑵若在悬点正下方处有一钉子P，且O´P=l/3，不计悬线与钉碰撞时的能量损失，则碰钉后小球向左摆动能达到的最大高度有何变化?⑶在细线碰钉前后，细线上的拉力大小改变了多少？

http://www.bjsdfz.cn/phy/UploadFile/2009-4/20094171332034489.doc
以上是图片网址第22题，我知道答案，要过程和分析

Answer 1

1、这是重力势能与动能的转换，取小球最低点为零势能点，又mgh=1/2mv^2可计算出结果
2、既然碰撞的时候没有能量损失，到达最高点时，动能又完全转化为势能，也就是在右边状态的势能完全转化为在左边状态的势能，所以高度不变
3、设细绳的拉力碰前为T1，碰后为T2，碰撞前后都做圆周运动，且速度相等，唯一改变的是圆周运动的半径
由T-mg=mv^2/R,可分别算得T1,T2。T2-T1即为改变量

Answer 2

用机械能守恒就可以很简单的算出来速度了。假设最低点是0势能平面，那么下降的高度就是1/2 L，根据这个 可以得出速度大小。
同样根据机械能守恒可以知道，碰钉子之后 小球的机械能没变化，因此小球将不能到达原来的高度。（运动半径变小了）
从O点开始，小球将做速度是V半径是 L/3的圆周运动。V可以根据机械能守恒简单算出来。然后根据向心力的公式就可以得知绳子拉力是变大了，具体变大了多少也可以很简单的用向心力的线速度公式轻易算出。既然你说你知道答案，那我就不算了，整个过程就是这样