题目内容
(15分)如图所示,质量均为m的A、B两个小球,用长为2L的轻杆相连接,在竖直平面内,绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点),不计一切摩擦.
(1)某时刻A、B球恰好在图示位置,A、B球的线速度大小均为v.试判断A、B球以后的运动性质,并简要说明理由;
(2)若在如图所示的位置时,轻杆对A球的作用力恰好为零,B球从杆上脱落,求:
①B球落地时的速度大小和方向;
②当B球脱落后,A球从最高点转动圆周时,A球的加速度大小.
解析:
(1)匀速圆周运动 (2分)
在图示位置转动一个较小的角度,由几何关系可得,A球下降的高度和B球上升的高度相同,A、B球系统的重力势能不变,由于系统机械能守恒,所以A、B球的动能不变,所以A、B球以后的运动是为匀速圆周运动。 (2分)
(2)对A球有: (1分)
所以 (1分)
B球速度大小与A球相同,做平抛运动
(1分)
(1分)
小球落地的速度大小为 (1分)
方向与水平方向 (1分)
②设A球从最高点转动圆周时的速度为 (1分)
(1分)
向心加速度 (1分)
A球的加速度 (2分)
练习册系列答案
相关题目