如图所示,OAB是刚性轻质直角三角形支架,边长AB=20cm,∠OAB=30°;在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球,A角处小球质量为1kg,B角处小球质量为3kg.现将支架安装在可自由

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,OAB是刚性轻质直角三角形支架,边长AB=20cm,∠OAB=30°;在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球,A角处小球质量为1kg,B角处小球质量为3kg.现将支架安装在可自由转动的水平轴上,使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动.装置静止时,AB边恰好水平.若将装置顺时针转动30°,至少需做功为______J,若将装置顺时针转动30°后由静止释放,支架转动的最大角速度为______rad/s.
魔方格

◎ 答案

在转动过程中,根据动能定理得:
W=mAgAOsin30°-mBgB0(1-cos30°)=2

3
-3
J
在平衡位置,物体的势能最小,动能最大,支架转动的角速度最大,则有:
1
2
mA(ωA0)2+
1
2
mB(ωBO)2=mAgAOsin30°-mBgB0(1-cos30°)
解得:ω=10

2

3
-3
3
rad/s.
故答案为:2

3
-3
10

2

3
-3
3

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,OAB是刚性轻质直角三角形支架,边长AB=20cm,∠OAB=30°;在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球,A角处小球质量为1kg,B角处小球质量为3kg.现将支架安装在可自由…”主要考查了你对  【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。

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