Question

把一个质量为m小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l，最大偏角θ=60°，不计空气阻力．试

把一个质量为m小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l，最大偏角θ=60°，不计空气阻力．试求：（1）小球运动到最低位置时的速度大小；（2）小球运动到最低位置时细线对小球的拉力．

Answer 1

（1）小球在摆动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则得：
mgl（1-cos60° ）=

1

2

mv2…①
解得：v=

gl

… ②
（2）在最低点，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
F-mg=m

v2

l

…③
由②③式解得：F=2mg…④
答：（1）小球运动到最低位置时的速度大小是

gl

；
（2）小球运动到最低位置时细线对小球的拉力为2mg．