Question

一道高中物理题,急!!!

如图所示，细线的一端固定在O点，另一端系有质量为m的小球，球心到O点的距离为L，将小球拉到与水平成300角的A点，从静止状态释放小球，求小球下落通过悬点正下方的B点时细线受到的拉力（设细线所能承受的拉力足够大）。

Answer 1

可以从做功的角度来分析：

球下落的距离 h=L*(sin30°+1)

重力做功 W(重)=mgh=mgL*(sin30°+1)

即动能 E(k)=mgh=mgL*(sin30°+1)

因为动能定理 1/2mv²=E(k)

所以B点速度速度的平方 v²=2gL*(sin30°+1)

因圆周运动公式得 F(外)=mv²/L
所以在B点受力为 F(拉) - mg=mv²/L
F(拉)=mv²/L+mg=2mg*(sin30°+1)+mg=4mg

Answer 2

小球自由下落过程，下落高度为L，有
MgL=(mV^2)/2 得v=√2gL
把 v进行分解：切向分量 V切=Vcos 30° 法向分量V法=Vsin30°
绳伸直时，法向分量V法全部损失
从绳刚伸直至小球到最低点过程中
有 mgL(1-sin30°)=(mv'^2)/2-(mv切^2)/2 (v'为过最低点的速度）
过最低点时有 F-mg=m(v"^2)/2
解以上二式得 F=3.5mg

Answer 3

应该考虑小球先做自由落体运动，到达与虚线位置下对称的位置时开始做摆动！
在对称点 分析小球的受力和速度~只有沿OA垂直方向的速度，再根据机械能守恒定律 得出最后B点的速度！再根据向心力公式~求FB!

Answer 4

用动量守恒求B点的速度，F拉=F向心力+重力

Answer 5

F=3.5mg