Question

（10分）如圖所示，一根長為1.8m，可繞軸在豎直平面內無摩擦轉動的細桿AB，兩端分別固定質量1kg相等的兩個球，已知OB=0.6m。現由水平位置自由釋放，求：

（1）輕桿轉到豎直位置時兩球的速度？

（2）輕桿轉到豎直位置時軸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）1.414m/s  2.828m/s  （2 ）70/3N    (3)8J

【解析】

試題分析：（1）當輕桿轉到豎直位置的過程中，據機械能守恒定律有：

據圓周運動過程線速度與角速度關系，有：

代入數據求得：

  

（2）據圓周運動規律，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：  

則轉動軸的受力為：

（3）當球A從A位置運動到A^’位置的過程中，據動能定理有：

代入數據計算得桿對球A做的功為：

考點：本題考查機械能守恒定律和動能定理以及圓周運動規律。