如圖所示，輕桿AB長1m，兩端各連接質(zhì)量為1kg的小球，桿可繞距B端0.2m處的O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動．設(shè)A球轉(zhuǎn)到最低點時速度為4m/s．
求：此時B球運動速度的大小和桿對O軸的作用力大小和方向．
分析：A、B在同一桿上繞共同的點做圓周運動，它們的角速度相等，由線速度與角速度的關(guān)系可以求出B的線速度，分別對A、B進行受力分析，由牛頓第二定律列方程可以求出細桿對球的作用力，然后由牛頓第三定律求出球?qū)殫U的作用力，最后對桿受力分析，根據(jù)平衡條件求解O軸對桿的作用力大小和方向．
解答：解：①A、B兩球的角速度相同：
vA
rA
=
vB
rB
；
∴VB=1m/s；
②對A球受力分析，受重力和拉力，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
TA-mg=m
v
2
A
rA

解得：TA=30N；
OA桿對軸O的作用力TA'=30N，方向向下
對B球受力分析，受重力和彈力（假設(shè)向上），合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
mg-TB=m
v
2
B
rB

解得：TB=5N
OB桿對軸O的作用力TB'=5N，方向向下
∴桿對軸O的作用力TA'+Tb'=35N，方向向下．
答：此時B球運動速度的大小為1m/s，桿對O軸的作用力大小為35N，方向向下．
點評：A、B兩球角速度相等，據(jù)此求出小球B的線速度，應(yīng)用牛頓第二定律與牛頓第三定律可以正確解題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?楊浦區(qū)一模）如圖所示，輕桿AC、AD長均為2m，輕桿AB長為3m，A端由活絡(luò)頭鉸在一起，B、C、D均支于水平地面上，AB⊥AC，AB⊥AD，∠CAD=60°，在A端鉸鏈上掛一重為G的物體，則AB桿所受壓力的大小為
1
2
G
1
2
G
，AC桿所受壓力的大小為
1
2
G
1
2
G
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，輕桿AB長l，兩端各連接A、B小球，質(zhì)量均為m，桿可以繞距B端
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處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．輕桿由水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直方向，求：
（1）此過程中桿對A球做的功是多少．
（2）在豎直方向時轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g，不計一切阻力）

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科目：高中物理 來源：2014屆江西省高三10月第二次月考物理試卷 （解析版） 題型：計算題

（10分）如圖所示，輕桿AB長l，兩端各連接A、B小球，質(zhì)量均為m，桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。輕桿由水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直方向，求：

（1）此過程中桿對A球做的功是多少。

（2）在豎直方向時轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g,不計一切阻力）

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（12分）如圖所示，輕桿AB長1m，兩端各連接質(zhì)量為1kg的小球，桿可繞距B端0.2m處的O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。設(shè)A球轉(zhuǎn)到最低點時速度為4m/s。求：此時B球運動速度的大小和桿對O軸的作用力大小和方向。（g取10 m/s2）

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