精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
精英家教网用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形的框架,在其中两个顶点处各固定一个小球A和B,质量分别为2m和m.现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点,框架可绕O点自由转动.有一水平方向的力F作用在小球A上,使OB间的杆恰好静止于竖直方向,现将F撤去,则力F的大小以及撤去F后A球运动到最低点时的速度大小分别为(  )
A、
2
3
3
mg,
3gL
3
B、2
3
mg,
3gL
3
C、2
3
mg,
gL
D、
2
3
3
mg,
gL
分析:先对球B受力分析,根据共点力平衡条件得到AB的拉力;再对球A受力分析,根据共点力平衡条件结合合成法进行分析处理.
根据机械能守恒定律求A球到达最低点时的速度.
解答:解:对球B受力分析,受重力和OB杆的拉力,由于受力平衡,故杆AB的拉力为零;
对球A受力分析,受到重力、拉力F和OA杆的拉力T,如图
精英家教网
根据共点力平衡条件,结合几何关系,有:
F=2
3
mg
AB球用杆相连,速度相等,系统机械能守恒:
2mg
1
2
L=
1
2
(2m+m)v2+mg
L
2

解得:v=
3gL
3

故选:B.
点评:本题关键是先对B球受力分析,由平衡条件得到AB杆的拉力为零;再对A球受力分析,根据共点力平衡条件得到拉力F的大小.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2008年上海市南汇高三第二次模拟考试、物理 题型:013

用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形的框架,在其中两个顶点处各固定一个小球A和B,质量分别为2 m和m.现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点,框架可绕O点自由转动.有一水平方向的力F作用在小球A上,使OB间的杆恰好静止于竖直方向,现将F撤去,则A球运动到最低点时的速度大小为

[  ]

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2009届上海市南汇中学高三年级零次月考、物理试卷 题型:013

用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形的框架,在其中两个顶点处各固定一个小球A和B,质量分别为2m和m.现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点,框架可绕O点自由转动,有一水平方向的力F作用在小球A上,使OB间的杆恰好静止于竖直方向,现将F撤去,则力F的大小以及撤去F后A球运动到最低点时的速度大小分别为

[  ]

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形的框架,在其中两个顶点处各固定一个小球A和B,质量分别为2mm。现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点,框架可绕O点自由转动。有一水平方向的力F作用在小球A上,使OB间的杆恰好静止于竖直方向,现将F撤去,则力F的大小以及撤去F后A球运动到最低点时的速度大小分别为(         )
(A) (B)
(C) ( D)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形框架,在其中两个顶点处各固定一个小球A和B,质量分别为2mm。现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点,框架可绕O点自由转动。有一水平力F作用在小球A上,使OB杆恰好静止于竖直方向,则撤去F后(不计一切摩擦)

A.小球A和B线速度始终相同

B.小球A向下摆动的过程机械能守恒

C.小球A向下摆到最低点的过程中速度始终增大

D.OB杆向左摆动的最大角度大于60°

查看答案和解析>>

同步练习册答案