如圖所示，輕桿長為3 L，在桿的A、B兩端分別固定質量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉動，已知球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力．求：

(1)球B在最高點時，桿對水平軸的作用力大小．

(2)球B轉到最低點時，球A和球B對桿的作用力分別是多大？方向如何？

答案：
解析：

　　解：(1)球B在最高點時速度為v0，有

　　，得．

　　此時球A的速度為，設此時桿對球A的作用力為FA，則

　　

　　A球對桿的作用力為

　　水平軸對桿的作用力與A球對桿的作用力平衡，再據(jù)牛頓第三定律知，桿對水平軸的作用力大小為F0＝1.5 mg．

　　(2)設球B在最低點時的速度為vB，取O點為參考平面，據(jù)機械能守恒定律有

　　

　　解得．

　　對A球有

　　解得桿對A球的作用力F1＝0.3 mg．

　　對B球有

　　解得桿對B球的作用力F2＝3.6 mg．

　　據(jù)牛頓第三定律可知：A球對桿的作用力大小為0.3 mg，方向向上；B對桿的作用力大小為3.6 mg，方向向下．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，輕桿長2l，中點裝在水平軸O點，兩端分別固定著小球A和B，A球質量為m，B球
的質量為2m，兩者一起在豎直平面內(nèi)繞轉軸做圓周運動，轉軸O點處無摩擦．
（1）若A球在最高點時，桿A端恰好不受力，此時O軸受到彈力大小和方向如何？
（2）若B球到最高點時的速度大小等于第（1）問中A球到達最高點時的速度，則B球運動到最高點時，O軸的受力大小和方向又如何？
（3）在桿轉到豎直位置時，能否出現(xiàn)O軸不受力的情況？通過計算說明．若能，求出此時A、B的速度大小各是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，輕桿長2l，中點裝在水平軸O點，兩端分別固定著小球A和B，A球質量為m，B球質量為2m，兩者一起在豎直平面內(nèi)繞O軸做圓周運動．
（1）若A球在最高點時，桿A端恰好不受力，求此時桿對B球的拉力的大��；
（2）若B球到最高點時的速度等于第（1）小題中A球到達最高點時的速度，則B球運動到最高點時，O軸的受力大小和方向又將如何？
（3）在桿的轉速逐漸變化的過程中，能否出現(xiàn)O軸不受力的情況？若不能，請說明理由；若能，則求出此時A、B球的速度大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：內(nèi)蒙古赤峰市四校2011屆高三第一次統(tǒng)一考試物理試題 題型：021

如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處均點O裝在光滑的水平轉動軸上，外界給予系統(tǒng)一定的能量后，桿和球在豎直面內(nèi)轉動．在轉動的過程中，忽略空氣的阻力若球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，則下列說法正確的是

A．

球B在最高點時速度為零

B．

此時球A速度也為零

C．

球B在最高點時，桿對水平軸的作用力為1.5 mg

D．

豫3轉到最低點時，其速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學年遼寧省實驗中學分校高一上學期期末考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，輕桿長2l，中點裝在水平軸O點，兩端分別固定著小球A和B，A球質量為m ,B球質量為2m，兩者一起在豎直平面內(nèi)繞O軸做圓周運動。

（1）若A球在最高點時，桿A端恰好不受力，求此時O軸的受力大小和方向？
（2）若B球到最高點時的速度等于第（1）小題中A球到達最高點時的速度，則B球運動到最高點時，O軸的受力大小和方向又如何？
（3）在桿的轉速逐漸變化的過程中，能否出現(xiàn)O軸不受力的情況？若不能，請說明理由；若能，則求出此時A、B球的速度大小。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案