2011北京高考物理第22题解析

本文把2011年北京高考物理的第22题做一个解析。

这是一道非常基础的力学问题，放到高考物理试题中基本上没有什么难度。不过这道题放到试卷中也是有原因的：我们2011年北京高考物理试卷的后面两道解答题（第23题和第24题）都比较难。

在这里我们做一个简单的解析。原题如下：

22．（此题共计16分）

如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。

⑴在水平拉力F的作用下，轻绳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，并求力F的大小；

⑵由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。

此题的答案：（1）受力图见下图，mgtanα（2）

，方向竖直向上

详细解析：（1）受力图见图示。

根据受力平衡条件（或者封闭三角形法则），拉力大小F=mgtanα

（2）运动中只有重力做功，系统应用机械能守恒定律有

则通过最低点时，小球的速度大小

小球在做圆周运动，因此可根据牛顿第二定律 

解得轻绳对小球的拉力

，方向竖直向上。

注意，方向的指向不要落下。