Question

一道高中力学题--看不懂解答：为什么说 由F/mg=tanθ/2 ，可见在摆角为θ/2时小球的速度最大。谁能帮忙？

质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。在此过程中，拉力F做的功是多少
解：若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零，那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。选FLsinθ、mgL(1-cosθ)。
由 FLsinθ=mgL(1-cosθ) ，可以得到F/mg=tanθ/2 ，可见在摆角为θ/2时小球的速度最大。实际上，因为F与mg的合力也是恒力，而绳的拉力始终不做功，所以其效果相当于一个摆，我们可以把这样的装置叫做“歪摆”。
重力在水平方向有分量吗?是否应是绳子弹力的水平分量.
被拉起后，重力仍然与水平力F垂直,怎么在水平方向能有分量?

Answer 1

因为在角度为θ/2时，重力在水平方向的分量正好和拉力F相等，即从该时刻起拉力F对小球的加速作用结束，后面将是重力对小球的减速阶段。所以小球的速度在该临界时刻达到最大。
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被拉起后，重力在水平方向有分量，该分量在θ/2时等于F，之后就比F大了。绳子弹力要分解的话，在水平方向等于F，竖直方向等于G；但在其拉力方向上不做功，因为没有位移。

Answer 2

在角度为θ/2时，重力在水平方向的分量和拉力F相等。
所以从该时刻起拉力F对小球的加速作用结束。
然后就是是重力对小球的减速阶段。
所以小球的速度在该临界时刻达到最大。

Answer 3

重力在水平方向怎么可能有分量，这个是绳子弹力的水平方向，但绳子不做功

Answer 4

我不懂，嘻嘻！