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牛顿第二定律
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如图所示，AB、BC均为轻杆，处在同一竖直平面内，AB杆高为h．A、B、C三处均用铰接连接，其中A、C两点在同一水平面上，BC杆与水平面夹角为30°．一个质量为m的小球穿在BC杆上，并
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，AB、BC均为轻杆，处在同一竖直平面内，AB杆高为h． A、B、C三处均用铰接连接，其中A、C两点在同一水平面上，BC杆与水平面夹角为30°．一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在BC杆底端C处，不计一切摩擦．现在对小球施加一个水平向左的恒力F=
3
mg，则当小球运动到BC杆的中点时，它的速度大小为______，此时AB杆对B处铰链的作用力大小为______．
◎ 答案
对小球进行受力分析，如图所示：
根据牛顿第二定律得：
ma=Fcos30°-mgsin30°=mg
所以a=g
则当小球运动到BC杆的中点时，运动的位移为：
h
sin30°
?
1
2
=h
根据匀加速直线运动位移速度公式得：
v=
2ax
=
2gh
当小球运动到BC杆的中点时，小球对杆子的作用力方向垂直于杆子向下，根据几何关系得大小：N=mgcos30°=
3
2
mg
此时BC杆相当于绕C点转动的杠杆，根据杠杆平衡原理得：
F
AB
l
BC
=N?
1
2
l
BC
+F
?
1
2
l
AB
解得：F
AB
=mg
故答案为：
2gh
，mg
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，AB、BC均为轻杆，处在同一竖直平面内，AB杆高为h．A、B、C三处均用铰接连接，其中A、C两点在同一水平面上，BC杆与水平面夹角为30°．一个质量为m的小球穿在BC杆上，并…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【牛顿第二定律】 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/202210/342331.html
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