Question

【題目】如圖所示，桿OO′是豎直放置的轉軸，水平輕桿BC的長為L，B端通過鉸鏈與軸相連（它們之間無摩擦），C端固定小球P，細線AC的一端固定在軸上的A點、另一端連在小球P上．已知小球的質量為m，細線AC與軸的夾角θ，重力加速度為g．求：

（1）當系統處于靜止狀態時，桿BC對小球的彈力F1的大小；

（2）當輕桿BC對小球的彈力為零時，系統轉動角速度ω的大小和細線上的彈力F2的大小；并據此判斷當ω變化時細線上的彈力大小是否變化．

Answer 1

【答案】（1）（2）彈力不變

【解析】（1）小球受到豎直向下的重力，繩子的拉力，桿的彈力，根據共點力平衡條件可得：

（2）小球受到的重力和繩子的拉力的合力充當向心力，故有

解得

根據正交分解可得，與無關，所以細線上彈力不變