15.如圖所示,在豎直軸OO′的B點套有不可上下滑動,只可以繞軸無摩擦轉(zhuǎn)動的輕環(huán),輕彈簧的上端與該環(huán)相連,光滑桿OA與水平面間的夾角α=60°,質(zhì)量為m的小球套在光滑桿OA上并與彈簧的下端連接,已知軸OB間距為L。
(1)保持桿不動,小球在圖示P點位置處于靜止?fàn)顟B(tài),圖示β=30°,求小球所受彈簧的彈力大小T;
(2)保持光滑桿OA與水平面間的夾角始終為α,使小球隨桿OA一起由靜止繞OO′軸加速轉(zhuǎn)動,小球緩慢運動到與B點在同一水平面的A點時,桿OA勻速轉(zhuǎn)動,小球與桿保持相對靜止,求此時桿OA繞OO′軸轉(zhuǎn)動的角速度大小ω;
(3)在(2)情形之下,小球由P點開始相對桿向上滑動到A點與桿相對靜止的過程中,桿對球所做的功W。