问题
填空题
如图所示，A、B两小球质量均为m，被固定在一根长为L=1m的细长轻杆两端，可绕过O点的轴在竖直平面内无摩擦转动，OA=L/3．开始时，轻杆竖直，今在B球上施加一水平恒力F=
，g=10m/s2，则当杆转动的角度θ=______时，B球能获得最大速度，B球获得的最大速度vm=______m/s．
mg3 2
答案
当力矩平衡时，B球速度最大．
则F•
Lcosθ+mg•2 3
Lsinθ=mg1 3
Lsinθ2 3
解得θ=60°．
A、B的角速度大小相等，则A、B的线速度大小之比为1：2．
B球的速度为vm，A球的速度为vm 2
根据能量守恒定律得，F•
Lsinθ=mg•2 3
L(1-cosθ)+1 3
mvm2+1 2
m(1 2
)2vm 2
解得vm=
m/s．4 3 3
故答案为：60°、
．4 3 3