问题
问答题
如图所示,一根轻质细杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m的小球,O点是一光滑水平轴,已知AO=l,BO=2l,使细杆从水平位置由静止开始转动,当B球转到O点正下方时,它对细杆的拉力大小是多大?(提示:任一时刻两球的角速度相等).
答案
对A、B两球组成的系统应用机械能守恒定律得:
mg2l-mgl=
mvA2+1 2
mvB2…①1 2
因A、B两球用轻杆相连,故两球转动的角速度相等,即:
=vA l
…②vB 2l
设B球运动到最低点时细杆对小球的拉力为T,由牛顿第二定律得:
T-mg=m
…③vB2 2l
解①②③得:T=1.8mg,
由牛顿第三定律知,B球对细杆的拉力大小等于1.8mg,方向竖直向下
答:它对细杆的拉力大小是1.8mg.