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一根长度为L的轻质直杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,两小球质量均为m,直杆可以绕过其中点O的水平轴在竖直平面内匀速转动,若直杆匀速转动周期为2πLg,求(1)小球转动
网友投稿 2022-09-22 00:00:00 零零社区
◎ 题目
一根长度为L的轻质直杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,两小球质量均为m,直杆可以绕过其中点O的水平轴在竖直平面内匀速转动,若直杆匀速转动周期为
2π
L
g
,求
(1)小球转动的角速度;
(2)直杆转动到如图竖直位置时,A、B两小球对直杆作用力各多大?方向如何?
◎ 答案
(1)已知小球的转动周期
T=2π
L
g
,
故小球转动的角速度
ω=
2π
T
=
g
L
…①
(2)以A小球为研究对象,在最高点的受力如图,设N
A
方向向上,
根据牛顿第二定律得:
mg-
N
A
=m
ω
2
L
2
…②
由①②式得:
N
A
=
1
2
mg
…③
根据牛顿第三定律得,A球对直杆有竖直向下的压力,
大小为
N
A
′
=
N
A
=
1
2
mg
…④
以B小球为研究对象,在最低点的受力如图,设N
B
方向向上,根据牛顿第二定律得:
N
B
-mg=m
ω
2
L
2
…⑤
由①⑤式得:
N
B
=
3
2
mg
…⑥
根据牛顿第三定律得,B球对直杆有竖直向下的拉力,
大小为
N
B
′
=
N
B
=
3
2
mg
…⑦
故A球对直杆有竖直向下的压力,大小为
1
2
mg
.B球对直杆有竖直向下的拉力,大小为
3
2
mg
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“一根长度为L的轻质直杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,两小球质量均为m,直杆可以绕过其中点O的水平轴在竖直平面内匀速转动,若直杆匀速转动周期为2πLg,求(1)小球转动…”主要考查了你对 【线速度】,【角速度】,【向心力】,【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/256481.html
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