题目内容
【题目】如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的各部分均光滑，水平部分套有质量为mA=3kg的小球A，竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B，A、B之间用不可伸长的轻绳相连。在水平外力F的作用下，系统处于静止状态，且
，
，重力加速度g=10m/s2.
（1）求水平拉力F的大小和水平杆对小球A弹力FN的大小；
（2）若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动，求经过
拉力F所做的功.
【答案】（1）15N，50N；（2）49.5J；
【解析】试题分析：先对A、B隔离分析，根据共点力平衡条件列式，求出拉力，对AB整体分析求出支持力；设细绳与竖直杆的夹角为θ，由于绳子不可伸长，运用速度的分解，有vAcosθ=vBsinθ，可求出速度，再由能量关系求解拉力F所做的功。
（1）设静止时绳子与竖直方向的夹角为
，由已知条件可知
对B隔离可知：
解得：
对A隔离可知：
对AB整体分析，竖直方向
（2）经过
，小球运动的位移为：
，此时绳子与竖直方向的夹角为，
小球A的速度为：
AB两小球沿绳方向速度大小相等：
解得：
由能量守恒：
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