Question

【題目】如圖所示，一根長為1.8m，可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動的細(xì)桿AB，兩端分別固定質(zhì)量1kg相等的兩個球，已知OB=0.6m。現(xiàn)由水平位置自由釋放，求：

（1）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時兩球的速度？

（2）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時軸O受到桿的力是多大？

（3）求在從A到A’的過程輕桿對A球做的功？

Answer 1

【答案】(1)1.55m/s, 3.1m/s. (2)24N,(3)-7.2J.

【解析】試題分析：（1）當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，據(jù)機械能守恒定律有：

據(jù)圓周運動過程線速度與角速度關(guān)系，有：

代入數(shù)據(jù)求得：

（2）據(jù)圓周運動規(guī)律，合力提供圓周運動的向心力，則，

A球有：

由于，則B球有：

所以有：

則轉(zhuǎn)動軸的受力為：

（3）當(dāng)球A從A位置運動到A’位置的過程中，據(jù)動能定理有：

代入數(shù)據(jù)計算得桿對球A做的功為：