如图所示,一质量为m的小球(小球的大小可以忽略),被a、b两条轻绳悬挂在空中.已知轻绳a的长度为l,上端固定在O 点,轻绳b水平. (1)若轻绳a与竖直方向的夹角为α,小球保持静止.

问题描述:

如图所示,一质量为m的小球(小球的大小可以忽略),被a、b两条轻绳悬挂在空中.已知轻绳a的长度为l,上端固定在O 点,轻绳b水平.

(1)若轻绳a与竖直方向的夹角为α,小球保持静止.画出此时小球的受力图,并求轻绳b对小球的水平拉力的大小;
(2)若轻绳b突然断开,小球由图示位置无初速释放,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳a对小球的拉力.(不计空气阻力,重力加速度取g)

(1)小球的受力图如图所示:根据平衡条件,应满足:Tcosα=mg,Tsinα=F可得小球受到的拉力:F=mgtanα(2)释放后,小球沿圆弧运动,到达最低点,只有重力做功,由系统机械能守恒有:mgl(1−cosα)=12mv2则通过最...