如圖所示，長(zhǎng)為l的輕桿AC可繞A端在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，在C端和桿上的B處(AB＝)各固定有質(zhì)量均為m的小球，現(xiàn)將桿拉到水平位置后從靜止釋放，求桿的C端到達(dá)最低位置時(shí)的速度和這一過程中桿的BC段對(duì)C球所做的功．

 

答案：
解析：

解析：B、C兩球在運(yùn)動(dòng)過程中，桿的BC段分別要對(duì)它們做功，所以單獨(dú)對(duì)B或C球來說機(jī)械能不守恒，但對(duì)B、C兩球組成的系統(tǒng)來說只有兩小球受的重力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．在桿轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，系統(tǒng)減少的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其增加的動(dòng)能．即mgl＋mgl＝mνB2＋mνc2，由于二者的角速度相等，故還有νB：νc＝2：3，解以上兩式可得νc＝對(duì)C球由動(dòng)能定理得WBC＋mgl＝mνc2-0所以BC段桿對(duì)C球做的功為WBC＝mνC2-mgl＝m()2-mgl-mgl＝mgl．

 


提示：

點(diǎn)撥：在涉及有幾個(gè)物體參與運(yùn)動(dòng)的過程，一般先以整體來分析，利用機(jī)械能守恒定律及相互間的制約關(guān)系求解，在確定系統(tǒng)內(nèi)作用力做功時(shí)，再將它們分開來研究．從本例解的結(jié)果可看出，單獨(dú)的B、C兩球機(jī)械能不守恒．事實(shí)上，AB桿對(duì)B球做負(fù)功，BC桿對(duì)C球做正功．

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2004?天津模擬）如圖所示，長(zhǎng)為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí)，速度大小為v=2
gl
，則小球的運(yùn)動(dòng)情況為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球在過最高點(diǎn)A點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球．現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，P是圓周軌道最高點(diǎn)，Q是軌道最低點(diǎn)．已知重力加速度為g．若小球剛好能夠通過最高點(diǎn)P，則以下判斷正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿兩端各連一個(gè)質(zhì)量均為m的小球（半徑可以忽略不計(jì)），以它們的中點(diǎn)為軸，在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T=2π
L
g
．
求：它們通過豎直位置時(shí)，上、下兩球分別受到桿的作用力，并說明是支持力還是拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O，現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，P為圓周的最高點(diǎn)，若小球通過圓周軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為
9
2
gL
，忽略摩擦阻力和空氣阻力，則以下判斷正確的是（　�。�
A、小球不能到達(dá)P點(diǎn)
B、小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大于
gL
C、小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向下的拉力
D、小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向上的支持力

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