如图所示，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ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（ ）A. sinθ=ω2LgB. tanθ=ω2LgC. sinθ=gω2LD. tanθ=gω2L
问题描述：
如图所示，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ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（ ）
A. sinθ=
ω2L g
B. tanθ=
ω2L g
C. sinθ=
g
ω2L
D. tanθ=
g
ω2L
答
小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsinθ=mLω2，解得sinθ＝
．故A正确，B、C、D错误．
ω2L g
故选A．
答案解析：小球做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据重力、杆子的作用力的合力指向圆心，求出杆与水平面的夹角．
考试点：向心力；牛顿第二定律．
知识点：解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．