如圖4-2-17所示,輕質(zhì)細桿豎直位于相互垂直的光滑墻壁和光滑地板交界處,質(zhì)量均為m的兩個小球A與B固定在長度為L的輕質(zhì)細桿兩端,小球半徑遠小于桿長,小球A位于墻角處.若突然發(fā)生微小的擾動使桿沿同一豎直面無初速倒下,不計空氣阻力,桿與豎直方向成α角(α<arccos)時,求:

圖4-2-17

(1)球B的速度大;

(2)球A對墻的彈力大小.

解析:(1)如圖所示,桿以球A為圓心、桿長L為半徑做圓周運動,當桿與豎直方向成α角時,球B的速度大小為v,由機械能守恒定律得:mv2=mgL(1-cosα),得v=.

(2)對球B受力分析及應(yīng)用牛頓第二定律得mgcosα-N=,設(shè)桿對小球A的彈力為N′,小球A對墻的彈力大小為N1,則N=N′,N1=N′sinα,解得球A對墻的彈力為N1=mg(3cosα-2)sinα.當α≥arccos時,小球A離開墻角.

答案:(1)v=  (2)mg(3cosα-2)sinα


練習冊系列答案
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4-2-17

A.當線圈1輸入電壓為220 V時,線圈2輸出電壓為110 V

B.當線圈1輸入電壓為220 V時,線圈2輸出電壓為55 V

C.當線圈2輸入電壓為110 V時,線圈1輸出電壓為220 V

D.當線圈2輸入電壓為110 V時,線圈1輸出電壓為110 V

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圖4-2-17

(1)當人剛擺到最低點A且處于下蹲狀態(tài)時,繩子中的拉力為多少?

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圖4-2-17

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