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,求(1)小球转动的角

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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,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
故小球转动的角速度          …… ①     (4分)
(2)以A小球为研究对象,在最高点的受力如图,设方向向上,根据牛顿第二定律得:
                       ……… ②    (2分)
由①②式得:             ……… ③    (1分)
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          …④    (1分)

以B小球为研究对象,在最低点的受力如图,设方向向上,根据牛顿第二定律得:      ……… ⑤     (2分)
由①⑤式得:           ……… ⑥     (1分)
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          …⑦  

◎ 解析

(1)小球的转动周期,小球转动的角速度 ,
(2)在最高点对小球A,根据牛顿第二定律得: ,联立得: 
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 

以B小球为研究对象,在最低点根据牛顿第二定律得: ,
则有,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 

◎ 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,求(1)小球转动的角…”主要考查了你对  【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。

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