Question

如图所示，将小球拉紧，悬线在水平位置无初速释放，当小球达到最低点时，细线被与悬点在同一竖直线上的小钉P挡住，则在悬线被钉子挡住的前后瞬间比较（　　）

A．小球的机械能减少

B．小球的动能减小

C．悬线上的张力变小

D．小球的向心加速度变大

Answer 1

分析：由机械能守恒可知小球到达最低点的速度，小球碰到钉子后仍做圆周运动，由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系；由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系．

解答：解：A、在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，悬线被小钉子挡住的前后，小球的机械能不变，故A错误；
B、悬线被小钉子挡住的前后，小球的线速度不变，则小球动能不变，故B错误；
C、小球做圆周运动，由牛顿第二定律得：F-mg=m

v2

r

，悬线张力F=mg+m

v2

r

，悬线被小钉子挡住的后，小球做圆周运动的半径r减小，则悬线张力变大，故C错误；
D、小球的向心加速度a=

v2

r

，悬线被小钉子挡住的前后，小球速度v不变，轨道半径r减小，故向心加速度变大，故D正确；
故选D．

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．