Question

【題目】如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉動軸上，外界給予系統一定的能量后，桿和球在豎直面內轉動．在轉動的過程中，忽略空氣的阻力．若球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，則下列說法正確的是

A. 球B在最高點時速度一定不為零

B. 此時球A的速度為零

C. 球B在最高點時，桿對水平軸的作用力為1.5mg

D. 球B轉到最高點時，桿對水平軸的作用力為3mg

Answer 1

【答案】AC

【解析】試題分析：球B運動到最高點時，球B對桿無作用力，由重力提供向心力，由牛頓第二定律求出速度．A、B繞同一軸轉動，角速度相同，由v=ωr分析A球的速度．根據牛頓第二定律求出桿對A球的作用力，再分析桿對水平軸的作用力．

球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，即重力恰好提供向心力，,解得，由，相同，得到此時球A的速度為，A正確B錯誤；球B在最高點時，對桿無作用力，對A球由牛頓第二定律有，解得，C正確D錯誤．