Question

【題目】如圖1所示，輕桿的一端固定一小球（視為質點）另一端套在光滑的水平軸O上，O軸的正上方有一速度傳感器，可以測量小球通過最高點時的速度大小v；O軸處有力傳感器，可以測量小球通過最高點時O軸受到桿的作用力F，若豎直向下為力的正方向，小球在最低點時給不同的初速度，得到F–v2圖像如圖2所示，取g=10 m/s2，則（　　）

A.小球恰好通過最高點時的速度大小為5m/s

B.小球以2m/s的速度通過最高點時，桿對球的拉力大小為0.6N

C.O軸到球心間的距離為0.5m

D.小球的質量為3kg

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．由于是球桿模型，小球恰好通過最高點時的速度為零，A錯誤；

D．當小球通過最高點的速度為零時，桿對小球的支持力恰好等于小球的重量，由圖2可知，小球的重量為3N，即質量為0.3kg，D錯誤；

C．當小球通過最高點時的速度的平方為5m2/s2時，恰好對桿沒有作用力，此時重力提供向心力，根據

可知桿的長度為0.5m， C正確；

B．當小球以2m/s的速度通過最高點時，根據

可得

此時桿對球的支持力大小為0.6N，B錯誤。

故選C。