(1)施加的最小力满足的条件是:力臂最大
所以该力的作用在A点,方向垂直于OA向上,根据力矩平衡条件,有:
mg•OA•cos37°=mg•OB•cos53°+F min•OA
OA=0.16m,OB=0.12m,可解得:F min=3.5N
作用在A点,在支架平面内垂直于OA向上
(2)支架力矩平衡时两小球的速度最大.
设平衡时OA边与竖直方向夹角为θ
则有mg•OA•sinθ=mg•OB•sin(90°-θ),可得θ=37°
根据系统机械能守恒定律,有:
mg(OAcos37°-OAcos53°)-mg(OBcos37°-OBcos53°)=
1
2 m(v 1 2+v 2 2)
其中v 1:v 2=OA:OB=4:3
由上述两式可解得:v 1=0.32m/s
答:(1)在支架上施加的最小力为3.5N,作用于A点且垂直AC边向上;
(2)支架转动过程中A处小球速度的最大值为0.32m/s.