Question

如圖所示，細(xì)線NP與細(xì)線DP把質(zhì)量為m的小球維持在位置P，OP與豎直方向夾角為θ，NO與OP垂直，這時(shí)細(xì)線0P中的張力大小為T_P，作用于小球的合力大小為F_P；若剪斷NP，當(dāng)小球擺到位置Q時(shí)，DQ與豎直方向夾角也為θ，細(xì)線中張力大小為T_Q，作用于小球的合力大小為F_Q，則（ ）

A．T_P=T_Q，F(xiàn)_P=F_Q
B．T_P=T_Q，F(xiàn)_P≠F_Q
C．T_P≠T_Q，F(xiàn)_P=F_Q
D．T_P≠T_Q，F(xiàn)_P≠F_Q

Answer 1

【答案】分析：本題的關(guān)鍵是明確細(xì)線NP剪斷前小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可求出拉力和合力大小；剪斷細(xì)線NP后，小球?qū)��?huì)做圓周運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)時(shí)，小球所受的合力不為零，應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合向心力公式求出拉力和合力．
解答：解：剪斷細(xì)線NP前，對(duì)球受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件可得=，=0
剪斷細(xì)線后，小球在Q點(diǎn)時(shí)受力分析如圖所示，由能量守恒定律可知，小球在Q點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)為零，根據(jù)牛頓第二定律應(yīng)有：=0，
解得=mgcosθ，=mgsinθ，可見，，所以D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：要熟記結(jié)論：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的指向圓心方向的合力等于向心力．