Question

【题目】如图所示，轻杆长为，在杆的、两端分别固定质量均为的球和球，杆上距球为处的点装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动．在转动的过程中，忽略空气的阻力．若球运动到最高点时，球对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是

A. 球转到最低点时，其速度为

B. 球在最低点时速度为

C. 球在最高点时，杆对水平轴的作用力为

D. 球在最高点时，杆对水平轴的作用力为

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A、球运动到最高点时，球对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有，解得，由于、两球的角速度相等，而线速度之比等于半径之比，故此时的线速度为，由机械能守恒定律可知转到最低点时，选点为零势面，则有，解得 故选项A正确，B错误；

CD、球到最高点时，对杆无弹力，此时球受重力和拉力的合力提供向心力，有，解得，故杆对水平轴的作用力为1.5mg，故选项C正确，D错误。