(1)对小球受力分析如图,设绳子的拉力为F,拉力在竖直方向的分力等于重力,如图所示,则: F=
;mg cosθ
(2)对小球,小球所受重力和绳子的拉力的合力提供了向心力,由牛顿第二定律得:
mgtanθ=m
,v2 R
由几何知识可知,小球的轨道半径:R=Lsinθ
解得:v=sinθ
;
gL cosθ
(3)对小球,由动能定理得:
mgL(1-cosθ)-Wf=0-
mv2,1 2
解得:Wf=mgL(1-cosθ+
);sin2θ 2cosθ
答:(1)绳子的拉力大小为
;mg cosθ
(2)小球运动的线速度大小为sinθ
;
gL cosθ
(3)此过程中小球克服空气阻力做的功为mgL(1-cosθ+
).sin2θ 2cosθ