Question

【题目】如图1所示，轻杆的一端固定一小球（视为质点）另一端套在光滑的水平轴O上，O轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小v；O轴处有力传感器，可以测量小球通过最高点时O轴受到杆的作用力F，若竖直向下为力的正方向，小球在最低点时给不同的初速度，得到F–v2图像如图2所示，取g=10 m/s2，则（　　）

A.小球恰好通过最高点时的速度大小为5m/s

B.小球以2m/s的速度通过最高点时，杆对球的拉力大小为0.6N

C.O轴到球心间的距离为0.5m

D.小球的质量为3kg

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．由于是球杆模型，小球恰好通过最高点时的速度为零，A错误；

D．当小球通过最高点的速度为零时，杆对小球的支持力恰好等于小球的重量，由图2可知，小球的重量为3N，即质量为0.3kg，D错误；

C．当小球通过最高点时的速度的平方为5m2/s2时，恰好对杆没有作用力，此时重力提供向心力，根据

可知杆的长度为0.5m， C正确；

B．当小球以2m/s的速度通过最高点时，根据

可得

此时杆对球的支持力大小为0.6N，B错误。

故选C。