如圖所示,一根輕桿長為2 l , 它的左端O點為固定轉(zhuǎn)動軸, 輕桿可以繞 O 軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動, 它的中點及右端各固定一個小球A和B, 兩球的質(zhì)量分別是m 和 2 m , 重力加速度為g。現(xiàn)用外力使桿處于水平位置, 從靜止釋放。求從開始運(yùn)動到達(dá)桿處于豎直位置的過程中, 桿的作用力對B球所做的功。

   


解析:

首先我們分析在這個過程中，桿的彈力為什么對B球做功。設(shè)想如果A．B兩球是分別固定在兩個桿上的，同時釋放，一定是A球先到達(dá)最低位置，現(xiàn)在兩球在同一桿上，要同時到達(dá)最低點，必然是A球受桿的影響而變慢，B球受桿的影響而變快。也就是說在這過程中桿要發(fā)生彎曲形變，從而分別對兩球做功，對A球做的是負(fù)功，對B球做的是正功。具體求解過程如下：

設(shè)沒有A球，B球下落至最低點時速度大小為v1, 有A球后，B球下落至最低點時速度大小為v2。根據(jù)機(jī)械能守恒定律，可得

， ，

則桿對B球做的功等于B球在這兩種情況下的動能之差，即

。

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．一根輕桿AB，B端通過光滑轉(zhuǎn)軸固定在墻上，桿長為20cm．一根輕繩AC長17cm，C端固定在墻上，另一端固定在輕桿的A端，BC間的距離為5cm．現(xiàn)在在輕桿的A端再固定另一輕繩，輕繩下端懸掛一質(zhì)量為m=2kg的重物，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．求：輕繩AC對A點的張力大小和輕桿AB對A點彈力的大小和方向．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源：活題巧解巧練高一物理(下) 題型：038

如圖所示，一根輕的剛性桿長為2l，中點和右端各固定一個質(zhì)量為m的小球，左端O為水平轉(zhuǎn)軸．開始時桿靜止在水平位置，釋放后將向下擺動，求從開始釋放到擺到豎直位置的過程中，桿對B球做了多少功？

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科目：高中物理 來源：活題巧解巧練高一物理(下) 題型：038

如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)桿的兩端分別固定著A，B兩個小球，O為光滑的轉(zhuǎn)軸，細(xì)桿可在豎直平面內(nèi)繞O點自由轉(zhuǎn)動．已知AO長為l，BO長為2l，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，使桿從水平位置由靜止開始釋放，求B球轉(zhuǎn)到O點正下方時，細(xì)桿對B球的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：022

如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)桿的兩端分別固定著A、B兩個小球，O為光滑

的轉(zhuǎn)動，細(xì)桿可在豎直平面內(nèi)繞O點自由轉(zhuǎn)動，已知AO長為l，BO長為2l，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，使桿從水平位置由靜止開始釋放，當(dāng)桿處于豎直位置時，系統(tǒng)的重力勢能減少了_________．

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科目：高中物理 來源：新五星級題庫高中物理 題型：038

如圖所示，一根輕的剛性桿長為2l，中點A和右端點B各固定一個質(zhì)量為m，的小球，左端O為水平轉(zhuǎn)軸．開始時桿靜止在水平位置，釋放后將向下擺動．問桿從開始釋放到擺到豎直位置的過程中，桿對B球做了多少功？

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