问题
选择题
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,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中,忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是
A.球B转到最低点时,其速度为
B.球B在最低点时速度为
C.球B在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mg
D.球B在最高点,杆对水平轴的作用力为1.25mg
答案
AC
题目分析:规定圆心O所在的水平面为参考平面 ,球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,即重力恰好提供向心力,有,得
,两球的角速度相等,此时球A的速度
,由向心力公式,杆对A球的作用力
,解得
。 A、B两球系统机械能守恒,设当球B运动到最低点时球的速度为
,则球A的速度为
,由机械能守恒定律
,解得
,故A、C正确,B、D错误。