Question

（2008?天津模拟）一根长为l不可伸长的轻绳，一端系一小球，另一端悬挂于O点．将小球拉起使轻绳拉直并与竖直方向成60°角，如图所示，在O点正下方有A、B、C三点，并且有hOA=hAB=hBC=hCD=

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l．当在A处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子档住后继续摆动的最大高度为h_A；当在B处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子档住后继续摆动的最大高度为h_B；当在C钉子时，小球由静止下摆，被钉子挡住后继续摆动的最大高度h_C，则小球摆动的最大高度h_A、h_B、h_C之间的关系是（　　）

A．h_A=h_B=h_C

B．h_A＞h_B＞h_C

C．h_A＞h_B=h_C

D．h_A=h_B＞h_C

Answer 1

分析：由机械能守恒可求得小球在最低点的速度，若摆长大于等于小球下落的高度，则小球可以回到等高点；但若半径较小时，要考虑重力与向心力的关系，分析能否到等高点．

解答：解：小球拉开60°放手，故小球升高的高度为：
h=L-Lcos60°=

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L
由机械能守恒定律可知，由mgh=

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mv2得：
到达最低点的速度：v=

gL

钉子在A、B两时，小球能摆到等高的位置h_A=h_B；
当钉子放在C点时，小球摆到最低点后开始以C点为圆心，以

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L为半径做圆周运动，若能到达最高点，最高点处有最小速度，速度不能为零；但由机械能守恒知，如果能到达最高点，速度为零；故小球无法到达最高点；所以上升不到原下落点高度，故h_A=h_B＞h_C
故选D．

点评：在机械能守恒定律的考查中常常和单摆、圆周运动等相结合，要能灵活根据各种运动的不同性质分析可能的能量转化的关系．