Question

质量不计的轻杆长2L,其中点O处为水平转动轴,两端分别固定一质量为m和2m的球A和B,

质量不计的轻杆长2L，其中点O处为水平转动轴，两端分别固定一质量为m和2m的球A和B，整个系统可在竖直平面内转动。(1)当A在最高点，B在最低点静止时，O轴受力的大小如何?(2)当杆绕O轴转速增为某值，A球在最高点处，杆OA部分恰好不受力，则O轴受力的大小，方向如何?

Answer 1

质量不计的轻杆长2L，其中点O处为水平转动轴，两端分别固定一质量为m和2m的球A和B，整个系统可在竖直平面内转动。(1)当A在最高点，B在最低点静止时，O轴受力的大小如何?(2)当杆绕O轴转速增为某值，A球在最高点处，杆OA部分恰好不受力，则O轴受力的大小，方向如何?
解：（1），当该系统处于静止时只能受到地球的引力，所以O轴受力的大小为3mg。
（2），当杆绕O点旋转时，A球在最高点处，杆OA部分恰好不受力，说明A点向心力与重力相等，所以V^2=g/l，所以O轴受力的大小为4g，方向垂直向下。