如图所示.在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球.杆可绕无摩擦的轴O转动.使杆从水平位置无初速释放摆下.求 (1)球B到最低点时的速度是多大? (2)当杆转到竖直位置时.轻杆对A.B两球

高中物理 2024-07-06 16:13:26

(18分)如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速释放摆下。求

(1)球B到最低点时的速度是多大?

(2)当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?

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解析:如果把轻杆、地球、两个小球构成的系统作为研究对象,那么由于杆和小球的相互作用力做功总和等于零,故系统机械能守恒。

(1)若取B的最低点为零重力势能参考平面,可得:

又因A球对B球在各个时刻对应的角速度相同,故

由①②式得:.

(2)根据动能定理,可解出杆对A、B做的功。

对于A有:,即:

对于B有:,即:.

答案:轻杆对A、B两球分别做的功为: