稿件来源:高途
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必修2
第五章 曲线运动
5.6 向心力
向心力
不可伸长的轻质细绳一端固定于$O$点,另一端系一个可视为质点的小球,在$O$点的正下方钉一颗钉子$P$,小球从某一高度由静止释放,释放小球时绳子偏离竖直方向的角度及钉子位置分别如下图$A$、$B$、$C$、$D$所示,已知图中$\theta_{1}\gt \theta_{2}$,$l_{1}\gt l_{2}$。当细绳与钉子相碰时,绳最不容易断的是$(\qquad)$




小球摆到最低点时有机械能守恒定律$mgl(1-\cos\theta)=\dfrac{1}{2}mv^{2}$
碰到钉子后由牛顿第二定律$T-mg=m\dfrac{v^{2}}{l-l_{x}}$
解得$T=mg+\dfrac{m}{l-l_{x}}\sqrt{2gl(1-\cos\theta)}$
则当$l_{x}$越小,$\theta$越小时$T$越小,细绳与钉子相碰时绳最不容易断,只有$D$图满足。
故选:$\rm D$。
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