Question

如图所示，轻绳的一端固定在O点，另一端悬挂一小球，在O点正下方有一钉子C，把小球拉到如图所示的水平位置，无初速度释放，小球到O点正下方时轻绳碰到钉子C，则小球的线速度将

不变

，角速度

增大

，悬线拉力

增大

．（选填“增大”，“不变”或“减小”）

Answer 1

分析：小球在下摆过程中，受到线的拉力与小球的重力，由于拉力始终与速度方向相垂直，所以它对小球不做功，只有重力在做功．当碰到钉子瞬间，速度大小不变，而摆长变化，从而导致角加速度变化，拉力变化．

解答：解：小球摆下后由机械能守恒可知，mgL=

1

2

mv²，
因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，
小球到O点正下方时轻绳碰到钉子C，圆周运动的半径变小，
根据：ω=

v

r

可知r变小，ω增大，
在最低点由：F-mg=m

v2

r

F=mg+m

v2

r

速度不变，r减小，所以F增大．
故答案为：不变，增大，增大

点评：本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．小球摆到最低点虽与钉子相碰，但没有能量的损失，所以小球速度不变．