如图所示, 长为L的细绳一端固定于O点,如图所示,另一端拴一质量为m的小球,把线拉至最高点A以水平抛出,求当v0为下列值时,小球运动到最低点C时线中的张力大小。
(1)(2)
解:(1)由于v0=2大于作圆周运动最高点的最小速度,故小球做圆周运动。
由机械能守恒得:
又:T-mg=m 故:T=9mg
(2)由于小于作圆周运动最高点的最小速度,故小球开始做平抛运动。
设小球运动到B点时绳张紧,此时悬线与水平方向夹角为,
由平抛运动规律有:Lcos= L(1-sin)=gt2 得:=0°
说明B与O在同一水平线上。此时=, =。
然后小球以的速度从召开始作圆周运动到C点,
机械能守恒有: ,在最低点有:T-mg=,
故小球在最低点C时绳的拉力T=5mg