题目
如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速释放摆下。求 (1)球B到最低点时的速度是多大? (2)当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?
答案:略 解析: 如果把轻杆、地球、两个小球构成的系统作为研究对象,那么由于杆和小球的相互作用力做功总和等于零,故系统机械能守恒。 (1)若取B的最低点为零重力势能参考平面,可得: ① 又因A球对B球在各个时刻对应的角速度相同,故 ② 由①②式得:. (2)根据动能定理,可解出杆对A、B做的功。 对于A有:,即: 对于B有:,即:. 答案:轻杆对A、B两球分别做的功为:、