Question

5．如图所示，小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方有一固定的钉子C，把小球拉到水平位置后无初速释放，当细线转到竖直位置时有一定大小的速度，与钉子C相碰的前后瞬间（　　）

• A． 小球的线速度变大
• B． 绳中张力突然增大
• C． 小球的向心加速度突然减小
• D． 小球的向心加速度不变

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、小球摆下后由机械能守恒可知，mgh=$\frac{1}{2}$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，故小球的线速度不变，故A错误；
B、设钉子到球的距离为R，则F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$故绳子的拉力F=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$因R小于L，故有钉子时，绳子上的拉力变大，故B正确；
CD、小球的向心加速度a=$\frac{{v}^{2}}{R}$，R＜L，故小球的向心加速度增大，故CD错误；
故选：B．

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．