题目内容

如图所示,长为2L的轻杆,两端各固定一小球,A球质量为m1,B球质量为m2,过杆的中点O有一水平光滑固定轴,杆可绕轴在竖直平面内转动.当转动到竖直位置且A球在上端,B球在下端时杆的角速度为ω,此时杆对转轴的作用力为零,则A、B两小球的质量之比为(  )
分析:本题中两球均做圆周运动,其合力均充当向心力;杆对转轴的作用力为零时,杆受两球的力二力平衡,故均为拉力!
解答:解:两球均做圆周运动,合力充当向心力,设杆对球的拉力均为F;
对A球:F+m1g=m1ω2L  ①;
对B球:F-m2g=m2ω2L  ②;
由①②两式解得,m1:m2=(Lω2+g):(Lω2-g);
故选D.
点评:本题关键要对两球分别受力分析,找出其向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解;由于杆受力平衡,且与转轴间无弹力,故两球对杆均为拉力,且平衡!
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