問題詳情：
如圖所示，光滑直杆AB長爲L，B端固定一根勁度係數爲k原長爲l0的輕*簧，質量爲m的小球套在光滑直杆上並與*簧的上端連接，
爲過B點的豎直軸，杆與水平面間的夾角始終爲θ．
（1）杆保持靜止狀態，讓小球從*簧的原長位置靜止釋放，求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時*簧的壓縮量
；
（2）當小球隨光滑直杆一起繞OO'軸勻速轉動時，*簧伸長量爲
，求勻速轉動的角速度ω；
（3）若θ=30°，移去*簧，當杆繞OO'軸以角速度
勻速轉動時，小球恰好在杆上某一位置隨杆在水平面內勻速轉動，求小球離B點的距離L0．
【回答】
（1）
;
（2）
（3）
【解析】
（1）小球從*簧的原長位置靜止釋放時，根據牛頓第二定律有：
解得：
小球速度最大時其加速度爲零，則有：
解得：
，
（2）設*簧伸長
時，球受力如圖所示：
水平方向上有：
豎直方向上有：
解得：
；
（3）當杆繞
軸以角速度
勻速轉動時，設小球距離B點
，
此時有：
解得：
．
點睛：本題考查了牛頓第二定律、胡克定律與圓周運動的綜合，要明確小球做勻速轉動時，靠合力提供向心力，由靜止釋放時，加速度爲零時速度最大．
知識點：向心力
題型：解答題
