Question

如圖所示，小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方有一固定的釘子C，把小球拉到水平位置A后無初速釋放，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)有一定大小的速度，與釘子C相碰的瞬間，小球的速度不變，則（　　）

A．小球的角速度不變

B．小球的向心加速度不變

C．小球的向心加速度突然增大

D．繩中張力突然增大

Answer 1

分析：由機(jī)械能守恒可知小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度，小球碰到釘子后仍做圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式可得出繩子的拉力與小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的關(guān)系；由圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可知其線速度、角速度及向心加速度的大小關(guān)系．

解答：解：A、當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)有一定大小的速度，與釘子C相碰的瞬間，由于慣性，小球的線速度不變，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑減小，根據(jù)公式v=ωR，角速度變大，故A錯(cuò)誤；
B、C、小球的向心加速度a=

v2

R

，R＜L，故小球的向心加速度增大，故B錯(cuò)誤，C正確；
D、設(shè)釘子到球的距離為R，則F-mg=m

v2

R

，故繩子的拉力F=mg+m

v2

R

；
因R小于L，故有釘子時(shí)，繩子上的拉力變大，故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評(píng)：本題中要注意細(xì)繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的變化，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化．