题目内容
如图所示,A、B两小球质量均为m,被固定在一根长为L=1m的细长轻杆两端,可绕过O点的轴在竖直平面内无摩擦转动,OA=L/3.开始时,轻杆竖直,今在B球上施加一水平恒力F=,g=10m/s2,则当杆转动的角度θ= 时,B球能获得最大速度,B球获得的最大速度vm= m/s.
【答案】分析:当力矩平衡时,B球的速度最大,根据力矩平衡求出转过的角度,抓住两球角速度大小相等,结合线速度的关系,对系统运用能量守恒定律求出B求出的最大速度.
解答:解:当力矩平衡时,B球速度最大.
则
解得θ=60°.
A、B的角速度大小相等,则A、B的线速度大小之比为1:2.
B球的速度为vm,A球的速度为
根据能量守恒定律得,=mg
解得.
故答案为:60°、.
点评:解决本题的关键知道力矩平衡时B球的速度最大,知道A、B线速度的关系,运用能量守恒定律求解.
解答:解:当力矩平衡时,B球速度最大.
则
解得θ=60°.
A、B的角速度大小相等,则A、B的线速度大小之比为1:2.
B球的速度为vm,A球的速度为
根据能量守恒定律得,=mg
解得.
故答案为:60°、.
点评:解决本题的关键知道力矩平衡时B球的速度最大,知道A、B线速度的关系,运用能量守恒定律求解.
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