如图所示,A、B两小球质量均为m,被固定在一根长为L=1m的细长轻杆两端,可绕过O点的轴在竖直平面内无摩擦转动,OA=L/3.开始时,轻杆竖直,今在B球上施加一水平恒力F=3mg2,g-物理

题目简介

如图所示,A、B两小球质量均为m,被固定在一根长为L=1m的细长轻杆两端,可绕过O点的轴在竖直平面内无摩擦转动,OA=L/3.开始时,轻杆竖直,今在B球上施加一水平恒力F=3mg2,g-物理

题目详情

如图所示,A、B两小球质量均为m,被固定在一根长为L=1m的细长轻杆两端,可绕过O点的轴在竖直平面内无摩擦转动,OA=L/3.开始时,轻杆竖直,今在B球上施加一水平恒力F=
3
mg
2
,g=10m/s2,则当杆转动的角度θ=______时,B球能获得最大速度,B球获得的最大速度vm=______m/s.360优课网
题型:填空题难度:中档来源:普陀区模拟

答案

当力矩平衡时,B球速度最大.
F•class="stub"2
3
Lcosθ+mg•class="stub"1
3
Lsinθ=mgclass="stub"2
3
Lsinθ

解得θ=60°.
A、B的角速度大小相等,则A、B的线速度大小之比为1:2.
B球的速度为vm,A球的速度为
vm
2

根据能量守恒定律得,F•class="stub"2
3
Lsinθ
=mg•class="stub"1
3
L(1-cosθ)+class="stub"1
2
mvm2+class="stub"1
2
m(
vm
2
)2

解得vm=
4
3
3
m/s

故答案为:60°、
4
3
3

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