题目内容
【题目】如图甲所示，半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，它的两个端点P、Q均与圆心O等高，小球A、B之间用长为R的轻杆连接，置于轨道上．已知小球A、B质量均为m，大小不计．
(1) 求当两小球静止在轨道上时，轻杆对小球A的作用力大小F1；
(2) 将两小球从图乙所示位置(此时小球A位于轨道端点P处)无初速释放．求：
① 从开始至小球B达到最大速度的过程中，轻杆对小球B所做的功W；
② 小球A返回至轨道端点P处时，轻杆对它的作用力大小F2.
【答案】（1）
mg（2）①
mgR②
mgR
【解析】
(1) 选择
为研究对象，的受力如图所示
由共点力的平衡条件：
(2)以两球和杆为研究对象，当杆下降至水平时，两球的速度最大且相等，在这个过程，由动能定理可得：
对
球有动能定理可得：
联立以上方程解得：
轻杆对小球B所做的功
② 小球再次回到
点时，两球的受力如图所示：
设小球切向的加速度为
，由牛顿第二定律有：
设小球切向的加速度为
，由牛顿第二定律有：
两球的加速度相等，即
联立以上方程解得：
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