《2025年暑假作业甘肃教育出版社高一物理》

8. 雨天在野外骑车时,自行车的后轮轮胎上常会黏附一些泥巴,行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就被甩下来。如图6-4-7所示,图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则 (C)
A.泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度
B.泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来
C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来
D.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来

答案： C

9. 如图6-4-8所示,长为0.5m,质量可忽略的杆下端固定于O点,上端连有质量$m = 2kg$的小球,它绕O点做圆周运动,当通过最高点时,求下列情况下,杆受到的力。(说明是拉力还是压力)($g取10m/s^{2}$)
(1)$v_{1}= 1m/s$时；
(2)$v_{2}= 4m/s$时。

答案： 1. 首先，根据牛顿第二定律$F_{合}=ma$，在最高点对小球进行受力分析：
设杆对小球的作用力为$F$，取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律$mg + F=\frac{mv^{2}}{L}$，则$F=\frac{mv^{2}}{L}-mg$。
2. （1）当$v_{1}=1m/s$时：
解：将$m = 2kg$，$v_{1}=1m/s$，$L = 0.5m$，$g = 10m/s^{2}$代入$F=\frac{mv^{2}}{L}-mg$中，
$F_{1}=\frac{2×1^{2}}{0.5}-2×10$
先计算$\frac{2×1^{2}}{0.5}=4$，$2×10 = 20$，则$F_{1}=4 - 20=-16N$。
负号表示杆对小球的作用力方向与假设方向（竖直向下）相反，即杆对小球是支持力。
根据牛顿第三定律，小球对杆是压力，大小为$16N$。
3. （2）当$v_{2}=4m/s$时：
解：将$m = 2kg$，$v_{2}=4m/s$，$L = 0.5m$，$g = 10m/s^{2}$代入$F=\frac{mv^{2}}{L}-mg$中，
$F_{2}=\frac{2×4^{2}}{0.5}-2×10$。
先计算$\frac{2×4^{2}}{0.5}=\frac{2×16}{0.5}=64$，$2×10 = 20$，则$F_{2}=64 - 20 = 44N$。
正号表示杆对小球的作用力方向与假设方向（竖直向下）相同，即杆对小球是拉力。
根据牛顿第三定律，小球对杆是拉力，大小为$44N$。
综上，（1）杆受到压力$16N$；（2）杆受到拉力$44N$。