问题 计算题

如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,已知球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力.

求:(1)球B在最高点时,杆对水平轴的作用力大小.

(2)球B转到最低点时,球B的速度是多大?

答案

(1)1. 5 mg.(2)

题目分析:(1)球B在最高点时速度为v0,有

.

此时球A的速度为

设此时杆对球A的作用力为FA,则

A球对杆的作用力为

水平轴对杆的作用力与A球对杆的作用力平衡,再据牛顿第三定律知,杆对水平轴的作用力大小为

F0="1." 5 mg.

(2)设球B在最低点时的速度为,取O点为参考平面,据机械能守恒定律有 

解得

单项选择题
单项选择题