Question

如圖所示輕桿長1m，其兩端各連接質(zhì)量為1kg的小球，桿可繞距B端0.2m處的軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿由水平從靜止轉(zhuǎn)至豎直方向，A球在最低點(diǎn)的速度為4m/s。求：

（1）A球此時(shí)對桿的作用力大小及方向
（2）B球此時(shí)對桿的作用力大小及方向

Answer 1

（1）29.8N（30N）；方向豎直向下  （2）4.8N（5N）；方向豎直向下

：（1）A做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R_A=（1-0.2）m=0.8m
設(shè)桿對A球的向上拉力為F_A，由牛頓第二定律得：
F_A-mg=m代入數(shù)據(jù)解得F_A=30N由牛頓第三定律得A對桿作用力大小為30N，方向豎直向下．
（2）B丶A兩球同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度W相等，由W=得：=①
設(shè)桿對B的作用力F_B的方向向下F_B+mg=m②
① ②聯(lián)立代入數(shù)據(jù)求得 F_B=-5N負(fù)號表示F_B的方向向上
由牛頓第三定律得B對桿作用力大小為5N，方向豎直向下．