题目内容
6．
如图所示，质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆的一端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动．g=10m/s2，求：（1）当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零？
（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s时，球对杆的作用力的大小与方向？
分析 当杆子作用力为零时，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律求出最高点的速度．
根据重力和杆子作用力的合力提供向心力求出杆对球的作用力大小和方向，从而得出球对杆的作用力大小和方向．
解答 解：（1）在最高点，球对杆的作用力为零，根据mg=$m\frac{{v}^{2}}{L}$得，
解得v=$\sqrt{gL}=\sqrt{10×0.9}m/s=3m/s$．
（2）当小球在最高点的速度为6m/s时，根据牛顿第二定律得，
$mg+F=m\frac{{v}^{2}}{L}$，
解得F=$m\frac{{v}^{2}}{L}-mg=0.2×\frac{36}{0.9}-2N$=6N．杆对球的作用力表现为拉力．
所以球对杆的作用力方向沿杆向上．
答：（1）当小球在最高点的速度为3m/s时，球对杆的作用力为零．
（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s时，球对杆的作用力的大小为6N，方向沿杆向上．
点评 本题考查了向心力的基本运用，知道小球在最高点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，基础题．
练习册系列答案
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17．两个共点的、大小相等的力，当它们间的夹角为90°时，其合力为F，则当它们之间的夹角为120°时，其合力的大小为（ ）
| A． | F | B． | $\frac{{\sqrt{2}F}}{2}$ | C． | 2F | D． | $\frac{{\sqrt{3}F}}{2}$ |
如图所示是研究平抛运动规律时描绘的物体运动的轨迹，在图上已建立了以cm为单位的直角坐标系，原点O为平抛运动的出发点．由图可知，物体做平抛运动的初速度v0=2m/s；物体运动到P点时速度的大小v=$2\sqrt{2}$m/s，这段时间内平抛运动的位移大小x=$0.2\sqrt{5}$m．（g取10m/s 2）
光滑水平面上放着物块A与质量为m的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧压缩了一定长度，如下图所示，放手后弹簧将物块B迅速弹出，B向右运动，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C．取g=10m/s2，求物块B的落点距离C的水平距离．