题目
如图所示,长为 的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球 、B,放置在光滑水平桌面上,杆中心 有一竖直方向的固定转动轴, 、B的质量分别为 、 。当轻杆以角速度 绕轴在水平桌面上转动时,求转轴对杆拉力的大小和方向。
答案:解:杆对 A 有向右的拉力 FA ,根据牛顿第二定律 FA=4mω2L2=2mω2L 根据牛顿第三定律, A 对杆有向左的拉力 FA'=FA=2mω2L 杆对 B 有向左的拉力 FA ,根据牛顿第二定律 FB=mω2L2 根据牛顿第三定律,B对杆有向右的拉力 FB'=FB=12mω2L 对杆由平衡条件可得,转轴对杆的作用力 F=FA'−FB'=32mω2L 方向向右或由 O 指向B