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。
(1)两个球组成的系统机械能守恒,故:
-mgL+2mgL=
(m+2m)v21 2
解得:
v=
2gL 3
(2)对b球,根据动能定理,有:
mgL-W1=
×(2m)v2?01 2
解得:
W1=-
mgL4 3
(3)对a球:根据牛顿第二定律,有:
mg+Fa=m
v2 L
解得:
Fa=-
mg 负号表示方向向上1 3
对b球:根据牛顿第二定律,有:
Fb-mg=m
v2 L
解得:
Fb=
mg 方向向上10 3
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-
mgL;4 3
(3)杆在竖直位置时,杆对a、b两球的作用力大小分别为
mg、1 3
mg,方向均向上.10 3