如图所示,长为L细线的一端固定在 A点,另一端系质量为m的小球,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D。现将小球悬线拉至水平,然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失。
(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前瞬间,求绳子拉力T的大小。
(2)若小球要恰好能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子钉在D的位置离E点的距离x。
(3)保持小钉在(2)问中的D位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,且小球运动的轨迹经过B点。试求细线能承受的最大张力Tm.