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机械能守恒定律
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如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止．现用力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止．现用力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动过程保持力F与轻杆垂直，当轻杆转过的角度θ=______时，质点m的速度最大．若从轻杆竖直静止开始保持F=mg，且始终水平作用于轻杆的中点，则杆能转过的最大角度θ
m
=______．
◎ 答案
（1）力F=mg垂直作用于轻杆的中点，当轻杆转过的角度θ时，重力力矩等于F力矩，此时速度最大，
则有：
1
2
mgL=mgLsinθ
解得sinθ=
1
2
所以θ=30°
（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理得：
1
2
mv
2
=
1
2
FL-mgLsinθ
所以
1
2
FLsinθ-mgL(1-cosθ)
=0-0
即：
1
2
mgLsinθ-mgL(1-cosθ)
=0
解得：θ=53°
故答案为：30°；53°
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止．现用力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【机械能守恒定律】 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/202211/368805.html
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