问题 问答题

如图所示,一根轻杆长1m,可绕O轴在竖直平面内无摩擦地转动,OA=0.6m,OB=0.4m,质量相等的两小球分别固定于杆的A、B两端,现把杆位于水平位置,然后自由释放,求轻杆转到竖直位置时两球的速度分别是多少?

答案

在转动过程中,A、C两球的角速度相同,设A球的速度为vA,B球的速度为vB,则有:

3vA=2vB…①

以A、B和杆组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律,并选水平为零势能参考平面,则有:

E1=0,

E2=mg•OB-mg•OA+

1
2
mvA2+
1
2
m
v2B

E1=E2

即0=mg•OB-mg•OA+

1
2
mvA2+
1
2
m
v2B
…②

结合①②两式,代入数值OA=0.6m,OB=0.4m

得:vA=

5
3
gh

vB=

15
4
gh

答:轻杆转到竖直位置时,A、B两球的速度分别是

5
3
gh
15
4
gh

解答题
选择题