（10分）如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無作用力．求：

(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)水平軸的作用力大小．

(2）球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，球A和球B對(duì)桿的作用力分別是多大？方向如何？

解：(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為v0，有

   ，得.

此時(shí)球A的速度為，設(shè)此時(shí)桿對(duì)球A的作用力為FA，則

   ,

A球?qū)U的作用力為.

水平軸對(duì)桿的作用力與A球?qū)U的作用力平衡，再據(jù)牛頓第三定律知，桿對(duì)水平軸的作用力大小為F0=1. 5 mg.

(2)設(shè)球B在最低點(diǎn)時(shí)的速度為，取O點(diǎn)為參考平面，據(jù)機(jī)械能守恒定律有

    

解得。

對(duì)A球有

解得桿對(duì)A球的作用力.

對(duì)B球有

解得桿對(duì)B球的作用力.

據(jù)牛頓第三定律可知：A球?qū)U的作用力大小為0.3mg,方向向上；B對(duì)桿的作用力大小為3. 6mg，方向向下．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

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

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，輕桿長(zhǎng)2l，中點(diǎn)裝在水平軸O點(diǎn)，兩端分別固定著小球A和B，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，兩者一起在豎直平面內(nèi)繞O軸做圓周運(yùn)動(dòng)．
（1）若A球在最高點(diǎn)時(shí)，桿A端恰好不受力，求此時(shí)桿對(duì)B球的拉力的大��；
（2）若B球到最高點(diǎn)時(shí)的速度等于第（1）小題中A球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度，則B球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，O軸的受力大小和方向又將如何？
（3）在桿的轉(zhuǎn)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(qǐng)說明理由；若能，則求出此時(shí)A、B球的速度大�。�

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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(zhǎng)為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處均點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)．在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，忽略空氣的阻力若球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無作用力，則下列說法正確的是

A．

球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為零

B．

此時(shí)球A速度也為零

C．

球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)水平軸的作用力為1.5 mg

D．

豫3轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，其速度為

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科目：高中物理 來源：高考二輪復(fù)習(xí)物理(4)功和能 題型：038

如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3 L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無作用力．求：

(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)水平軸的作用力大�。�

(2)球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，球A和球B對(duì)桿的作用力分別是多大？方向如何？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)分校高一上學(xué)期期末考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

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

（1）若A球在最高點(diǎn)時(shí)，桿A端恰好不受力，求此時(shí)O軸的受力大小和方向？
（2）若B球到最高點(diǎn)時(shí)的速度等于第（1）小題中A球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度，則B球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，O軸的受力大小和方向又如何？
（3）在桿的轉(zhuǎn)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(qǐng)說明理由；若能，則求出此時(shí)A、B球的速度大小。

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