AB两个质量均为m的小球，被一轻杆AB固定，轻杆长AB=L，OA=L/3，杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动，初始时杆静止在竖直位置，如图所示，今在B球上施加一水平方向恒力F=32mg，试-物理

题目简介

AB两个质量均为m的小球，被一轻杆AB固定，轻杆长AB=L，OA=L/3，杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动，初始时杆静止在竖直位置，如图所示，今在B球上施加一水平方向恒力F=

mg，试求：
（1）转过90°过程中恒力做了多少功？
（2）在转动过程中B球获得的最大速度时AB杆与竖直方向夹角为多大？
（3）在转动过程中B球获得的最大速度是多少？ 360优课网

题型：问答题难度：中档来源：普陀区二模

（1）W=FlOB=

mgL
（2）B球获得最大速度时，系统处于力矩平衡状态，设杆和竖直方向夹角为θ，应有：mgclass="stub"L

sinθ+Fclass="stub"2

Lcosθ=mgclass="stub"2L

sinθ，
可得θ=60°；
（3）设B球最大速度为v，则此时A球的速度应为class="stub"v

，根据动能定理得：
F×class="stub"2

Lsinθ-mgclass="stub"2L

（1-cosθ）+mgclass="stub"L

（1-cosθ）=class="stub"1

mv2+class="stub"1

m（class="stub"1

v）2，
解得：v=2

class="stub"2

m/s．
答：（1）转过90°过程中恒力做功为

mgL；
（2）在转动过程中B球获得的最大速度时AB杆与竖直方向夹角为60°；
（3）在转动过程中B球获得的最大速度是2

class="stub"2

m/s．