题目内容
【题目】如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球A运动到最高点时，球A的速度刚好为
．求：
（1）杆此时对球作用力大小和方向；
（2）杆此时对水平轴O的作用力大小和方向．
【答案】（1）2mg 方向竖直向下 （2）5mg，方向竖直向下
【解析】试题分析：小球A在最高点靠重力和杆子的作用力合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出杆对球的作用力大小和方向；因A、B的角速度相等，求出B的线速度，结合牛顿第二定律求出杆子对B的作用力大小，从而得出B对杆子的作用力，结合A对杆子的作用力，得出杆对水平轴O的作用力大小和方向。
（1）球A在最高点的速度： 
，杆OA对球A的力为拉力，
根据牛顿第二定律得： 
代入数据得：FA=2mg
杆OA对球的作用力大小为2mg 方向竖直向下
（2）球B的受力满足： 
由于A、B两球共轴转动，由v=rω知： 
上两式代入数据得：FB=7mg，方向竖直向上
由牛顿第三定律知：杆OA对轴O作用力FA′方向竖直向上，大小为2mg
杆OB对轴的作用力FB′方向竖直向下，大小为7mg．
所以轴O受力大小为：F=FB′﹣FA′=7mg﹣2mg=5mg，方向竖直向下
【题目】在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计．
(1)为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：
弹力F(N) | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
伸长量 x(10－2 m) | 0.74 | 1.80 | 2.80 | 3.72 | 4.60 | 5.58 | 6.42 |
根据表中数据在作出F－x图象__________并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；
(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示______________；
(3)由图得到F合＝________N.