Question

如图所示，一小球通过不可伸长的轻绳悬于O点，现从最低点给小球一水平向左的初速度，使小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，当小球经过A点时，其速度为最高点速度的倍，不计空气阻力，则在A点轻绳与竖直方向的夹角θ等于（     ）

A．30º              B．45º             C．60º               D．90º

Answer

D

【解析】

试题分析：小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，由牛顿第二定律有：，解得：

从最低点到最高点的过程，根据机械能守恒定律得：2mgL+mv2=mvB2，解得：

从B到A的过程，根据机械能守恒定律得：mvA2+mgL（1-cosθ）=m vB2

据题有：

联立解得：θ=90°; 故选D．

考点：机械能守恒定律的应用；牛顿第二定律

【名师点睛】解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，知道“绳模型”最高点的临界情况，结合牛顿第二定律和机械能守恒定律进行研究。