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如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动.若B球运动到最高点时的速度等于
3gl
,则此时O轴的受力大小为
0
0
(g为重力加速度)
分析:当B球运动到最高点时,先以B球为研究对象,根据牛顿第二定律求出杆对B球的作用力大小和方向.再以A球研究对象,根据牛顿第二定律求出杆对A球的作用力大小和方向,就能分析杆对O轴的作用力了.
解答:解:设杆对B球的作用力大小为F1、方向向下,杆对A球的作用力大小为F2
根据牛顿第二定律,得
   对B球:2mg+F1=2m
v2
l

       又v=
3gl

代入得F1=4mg,方向向下;
对A球:F2-mg=m
v2
l

解得 F2=4mg,方向向上
则杆对O轴的作用力为F=F1-F2=4mg-4mg=0
故答案为:0
点评:本题是双球圆周运动的类型,采用隔离法研究,关键要分析受力,确定向心力的来源.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球
的质量为2m,两者一起在竖直平面内绕转轴做圆周运动,转轴O点处无摩擦.
(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,此时O轴受到弹力大小和方向如何?
(2)若B球到最高点时的速度大小等于第(1)问中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?
(3)在杆转到竖直位置时,能否出现O轴不受力的情况?通过计算说明.若能,求出此时A、B的速度大小各是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动.
(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时杆对B球的拉力的大小;
(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小题中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又将如何?
(3)在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现O轴不受力的情况?若不能,请说明理由;若能,则求出此时A、B球的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,轻杆长2L,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球ABA球质量为mB球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。

(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向;

(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小问中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?

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科目:高中物理 来源:2015届辽宁省分校高一上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m ,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。

(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向?

(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小题中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?

(3)在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现O轴不受力的情况?若不能,请说明理由;若能,则求出此时A、B球的速度大小。

 

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