题目内容
如图所示，一根“┻”形状的轻支架上固定两个小球A、B，支架可以绕转轴O在竖直平面内无摩擦自由转动，已知mA=2kg，mB=1kg，AC=BC=OC=1m．（1）在A球上施加一个力F，使装置静止，B与转轴O在同一水平线上．则F最小为多少？
（2）撤去F，当A球摆动到最低点时，B速度多大？
【答案】分析：（1）当作用在A球上的力臂最大时，力F最小，根据力矩平衡，求出拉力F的大小．
（2）在摆动的过程中，A、B两球的角速度相等，可得知两球线速度的关系，根据A、B两球系统机械能守恒，求出B球速度的大小．
解答：解：（1）F的力臂为OA时，F最小
F?OA=mAg?OC+mBg?OB
解得 F=28.3N
（2）A球到达最低点时，根据系统机械能守恒得，
mAghA+mBghB=
其中AB具有相同的角速度，
vA=vB
得vB=
=7.9m/s
答：（1）在A球上施加一个力F，使装置静止，B与转轴O在同一水平线上．则F最小为28.3N．
（2）撤去F，当A球摆动到最低点时，B速度为7.9m/s．
点评：解决本题的关键掌握力矩平衡，以及知道A、B两球系统机械能守恒，会根据系统机械能守恒进行求解．
（2）在摆动的过程中，A、B两球的角速度相等，可得知两球线速度的关系，根据A、B两球系统机械能守恒，求出B球速度的大小．
解答：解：（1）F的力臂为OA时，F最小
F?OA=mAg?OC+mBg?OB
解得 F=28.3N
（2）A球到达最低点时，根据系统机械能守恒得，
mAghA+mBghB=
其中AB具有相同的角速度，
vA=vB得vB=
=7.9m/s答：（1）在A球上施加一个力F，使装置静止，B与转轴O在同一水平线上．则F最小为28.3N．
（2）撤去F，当A球摆动到最低点时，B速度为7.9m/s．
点评：解决本题的关键掌握力矩平衡，以及知道A、B两球系统机械能守恒，会根据系统机械能守恒进行求解．
练习册系列答案
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