Question

如圖所示，A、B兩小球質(zhì)量均為m，被固定在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的細(xì)長(zhǎng)輕桿兩端，可繞過O點(diǎn)的軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=L/3．開始時(shí)，輕桿豎直，今在B球上施加一水平恒力F=

3 mg

2

，g=10m/s²，則當(dāng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度θ=______時(shí)，B球能獲得最大速度，B球獲得的最大速度v_m=______m/s．

Answer 1

當(dāng)力矩平衡時(shí)，B球速度最大．
則F?

2

3

Lcosθ+mg?

1

3

Lsinθ=mg

2

3

Lsinθ
解得θ=60°．
A、B的角速度大小相等，則A、B的線速度大小之比為1：2．
B球的速度為v_m，A球的速度為

vm

2

根據(jù)能量守恒定律得，F?

2

3

Lsinθ=mg?

1

3

L(1-cosθ)+

1

2

mvm2+

1

2

m(

vm

2

)2
解得vm=

4 3

3

m/s．
故答案為：60°、

4 3

3

．