Question

长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，

角速度为W，某时刻杆对小球作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面夹角为【 】

A.sinA=W²L／g B.tanA=W²L／g C.sinA=g／W²L D.tanA=g／W²L

Answer 1

某时刻小球作用力恰好与杆垂直，也就是说杆对小球没有沿杆方向的作用力，受力分析如下：这里的A是假设的，假设球在下半圆周。

重力的两个分力如图，其中一个与F平衡，因为匀速圆周运动没有切向力，另一个分量充当向心力，即mgsinA=mw^2L，即上图的假设与实际相反，球在上半圆周，受力分析如下：

整理得sinA=w^2L／g，A选项正确。

Answer 2

答案是sinA=ω²L／g，