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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。

    （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。

     

    【答案】

    (1)4mg，方向竖直向下（2）2mg，方向竖直向下（3）能 

    【解析】

    试题分析：(1)A在最高点时，对A有，对B有，可得。根据牛顿第三定律，O轴所受有力大小为4mg，方向竖直向下

    （2）B在最高点时，对B有，代入（1）中的v，可得；

    对A有,。根据牛顿第三定律，O轴所受的力的大小为2mg，方向竖直向下

    （3）要使O轴不受力，据B的质量大于A的质量，可判断B球应在最高点。对B有

    ，对A有。轴O不受力时，,

    可得，所以

    考点：竖直平面内的圆周运动

    点评：竖直平面内的圆周运动的规律是，要认真分析个物体的受力情况，并抓住两物体线速度相等这一重要特点。

     

    练习册系列答案
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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
    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：

    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）

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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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    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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