Question

4．如图所示，在长度为L的细线下方系一重量为G的小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方向的夹角θ=60°时无初速释放小球．则小球摆到最低点P时，小球的速度为$\sqrt{gL}$；细线所受力的大小是2G．

Answer 1

分析 小球摆动过程中，受到重力和拉力；只有拉力做功，机械能守恒，根据守恒定律列式求解即可求得速度；
在最低点，小球受重力和拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可．

解答 ：从A到P过程机械能守恒，故：mgL（1-cos60°）=$\frac{1}{2}$mv²；
解得：v=$\sqrt{gL}$
在最低点，小球受重力和拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
解得：F=mg+m$\frac{{v}^{2}}{L}$=2mg=2G
故答案为：$\sqrt{gL}$，2G

点评 本题关键明确摆球摆动过程机械能守恒，然后根据守恒定律、向心力公式、牛顿第二定律列式后联立求解．