题目

如图，长L的细绳一端固定在O点，另一端系一小球，拉动小球偏离平衡位置后释放，小球将坚直平面内作圆周运动，若细绳能承受的最大拉力为小球重力的两倍，要使小球经过最低点时细绳断裂，静止释放小球时细绳与坚直方向的夹角多大？

提问时间：2021-01-22

答案

由题意知，小球摆到最低点时，细绳的拉力为 T=2mg，
 根据牛顿第二定律得：T−mg＝

mν2

L

根据机械能守恒定律得：

1

2

mν2＝mgL(1−cosθ)
联立解得：θ=60°      
答：静止释放小球时细绳与坚直方向的夹角为60°．