用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球,将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直.放手后小球在竖直平面内做圆周运动,小球在最低点的势能取做零,则小球运动过程中第一次动能和势

问题描述:

用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球,将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直.放手后小球在竖直平面内做圆周运动,小球在最低点的势能取做零,则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为(  )
A.

1
2
mg
gl

B. mg
gl

C.
1
2
mg
3gl

D.
1
3
mg
3gl

设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v,此时绳与水平方向的夹角为θ,
则由机械能守恒定律得mglsinθ=

1
2
mv2=
1
2
mgl,
解得  sinθ=
1
2
,v=
gl
           
即此时细绳与水平方向夹角为30°,
所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30°=
1
2
mg
3gl
.所以C正确.
故选C.