如圖所示，輕質(zhì)桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)球B運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，桿對球B的作用力大小為2mg，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，求此時(shí)：

（1）球B轉(zhuǎn)動的角速度大�。�

（2）A球?qū)U的作用力大小以及方向；

（3）在點(diǎn)O處，輕質(zhì)桿對水平轉(zhuǎn)動軸的作用力大小和方向。


【答案】        豎直向下       豎直向下

【解析】

（1）小球B受重力和彈力的合力提供向心力，

根據(jù)牛頓第二定律：

其中：

聯(lián)立解得：

（2）A球的角速度等于B球的角速度，為；

設(shè)桿對A球是向下的拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有：

解得：，故假設(shè)不成立，是向上的支持力；

則A球?qū)U的作用力方向是豎直向下；

（3）根據(jù)牛頓第三定律，球A對桿有向下的壓力，為：；

球B對桿有向下的拉力，為：；

桿受力平衡，故軸對桿的彈力向上，為：

根據(jù)牛頓第三定律，桿對轉(zhuǎn)軸的作用力向下，為。

【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示， R1=12kΩ，R2=8kΩ，R3=20kΩ，R4=600Ω，當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭C調(diào)到最上端時(shí)，AB間的總電阻是____Ω，AB間最大電阻值為____Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1－2－9所示，平行導(dǎo)軌間距為d，其左端接一個電阻R.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面．一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻R的電流強(qiáng)度是(　　)

A.                         B.

C.                     D.                      

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，小球以初速度v0從光滑斜面底端A向上運(yùn)動后，沿斜面頂端C射出去，最后落到B點(diǎn)，不考慮空氣阻力，則小球運(yùn)動的水平和豎直分速度圖像vx—t、vy—t均正確的是(    )

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，在繞地做勻速圓周運(yùn)動的天宮一號實(shí)驗(yàn)艙中，宇航員王亞平將支架固定在桌面上，擺軸末端用細(xì)繩連接一小球．拉直細(xì)繩并給小球一個垂直細(xì)繩的初速度，它做圓周運(yùn)動．在a、b兩點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球速度大小分別為Vka、Vkb，細(xì)繩拉力大小分別為Ta、Tb，阻力不計(jì)，則（    ）

A．Vka>Vkb                       B．Vka=Vkb

C．Ta>Tb                          D．Ta=Tb

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科目：高中物理 來源： 題型：


兩個密度均勻的球體，相距r，它們之間的萬有引力為10﹣8N，若它們的質(zhì)量、距離都增加為原來的2倍，則它們間的萬有引力為（　�。�

　

A．

10﹣8N

B．

0.25×10﹣8N

C．

4×10﹣8N

D．

10﹣4N

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科目：高中物理 來源： 題型：


放在光滑水平面上的物體，在兩個水平力的共同作用下開始運(yùn)動，若這兩個力分別做了﹣6J和8J的功，則該物體的動能增加了（　�。�

　

A．

48J

B．

14J

C．

10J

D．

2J

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長為R的水平軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)．在外力作用下，一小球從A點(diǎn)以初速度v0=開始做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力．已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C，重力加速度為g．求：

（1）小球在AB段運(yùn)動的加速度的大��；

（2）小球從D點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：


地面上有一物體重為G，今用豎直向上的拉力F作用于物體上。圖I、II分別為G和F在0到25s內(nèi)隨時(shí)間變化的圖象，則加速度a和速度v隨時(shí)間t在0到25s內(nèi)的變化圖象是（     ）

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