如圖所示,一根輕桿長(zhǎng)為2 l , 它的左端O點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸, 輕桿可以繞 O 軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng), 它的中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)桿處于豎直位置的過(guò)程中, 桿的作用力對(duì)B球所做的功。

   


解析:

首先我們分析在這個(gè)過(guò)程中，桿的彈力為什么對(duì)B球做功。設(shè)想如果A．B兩球是分別固定在兩個(gè)桿上的，同時(shí)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(shí)到達(dá)最低點(diǎn)，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(shuō)在這過(guò)程中桿要發(fā)生彎曲形變，從而分別對(duì)兩球做功，對(duì)A球做的是負(fù)功，對(duì)B球做的是正功。具體求解過(guò)程如下：

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

， ，

則桿對(duì)B球做的功等于B球在這兩種情況下的動(dòng)能之差，即

。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示．一根輕桿AB，B端通過(guò)光滑轉(zhuǎn)軸固定在墻上，桿長(zhǎng)為20cm．一根輕繩AC長(zhǎng)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(duì)A點(diǎn)的張力大小和輕桿AB對(duì)A點(diǎn)彈力的大小和方向．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：活題巧解巧練高一物理(下) 題型：038

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科目：高中物理 來(lái)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(gè)小球，O為光滑的轉(zhuǎn)軸，細(xì)桿可在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．已知AO長(zhǎng)為l，BO長(zhǎng)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(kāi)始釋放，求B球轉(zhuǎn)到O點(diǎn)正下方時(shí)，細(xì)桿對(duì)B球的拉力大�。�

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科目：高中物理 來(lái)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(gè)小球，O為光滑

的轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)桿可在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，已知AO長(zhǎng)為l，BO長(zhǎng)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(kāi)始釋放，當(dāng)桿處于豎直位置時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少了_________．

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科目：高中物理 來(lái)源：新五星級(jí)題庫(kù)高中物理 題型：038

如圖所示，一根輕的剛性桿長(zhǎng)為2l，中點(diǎn)A和右端點(diǎn)B各固定一個(gè)質(zhì)量為m，的小球，左端O為水平轉(zhuǎn)軸．開(kāi)始時(shí)桿靜止在水平位置，釋放后將向下擺動(dòng)．問(wèn)桿從開(kāi)始釋放到擺到豎直位置的過(guò)程中，桿對(duì)B球做了多少功？

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