如图所示,两个质量分别为m和2m的小球a和b,之间用一长为2L的轻杆连接,杆在绕中点O的水平轴无摩擦转动.

2024-12-13 02:34:41
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回答1:

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1、本题考点:向心力;功的计算。本题关键在于单个小球机械能不守恒,但两个小球构成的整体机械能守恒,根据守恒定律列方程即可。

2、本题解析:(1)两个球组成的系统机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求解即可;(2)对b球的运动过程根据动能定理列式求解即可;(3)对两个球分别受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解。

回答2:

(1)两个球组成的系统机械能守恒,故:
-mgL+2mgL=

1
2
(m+2m)v2
解得:
v=
2gL
3

(2)对b球,根据动能定理,有:
mgL-W1=
1
2
×(2m)v2?0

解得:
W1=-
4
3
mgL
(3)对a球:根据牛顿第二定律,有:
mg+Fa=m
v2
L

解得:
Fa=-
1
3
mg
  负号表示方向向上
对b球:根据牛顿第二定律,有:
Fb-mg=m
v2
L

解得:
Fb=
10
3
mg 方向向上
答:(1)杆在竖直位置时,两球速度的大小均为
2gL
3

(2)杆对b球做的功为-
4
3
mgL;
(3)杆在竖直位置时,杆对a、b两球的作用力大小分别为
1
3
mg
10
3
mg
,方向均向上.