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如图所示，小球a的质量为M，被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连，整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的
网友投稿 2022-10-22 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，小球a的质量为M，被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连，整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°．若将小球a拉水平位置（杆呈水平状态）开始释放，不计摩擦，重力加速度g取10m/s
2
，竖直绳足够长，求当杆转动到竖直位置时，小球b的速度大小．
◎ 答案
设小球b的质量为m，当M球处于平衡状态时
T
1
sin3
0
0
-
T
2
sin3
0
0
=0
T
1
cos3
0
0
+
T
2
cos3
0
0
-Mg=0
又T
1
=mg
解得
M=
3
m
当a球转到竖直位置时，a球下落高度为L，绳与竖直方面成45°角，b球上升的高度为h=
2
L
设此时a球、b球的速度分别为v
a
，v
b
有
v
a
=
2
v
b
在整个运动过程中，由机械能守恒．
MgL-mg
2
L=
1
2
M
v
3a
+
1
2
m
v
2b
由以上3式得出b球的速度
v
b
=
2(
3
-
2
)
(2
3
+1)
gL
=0.84m/s
答：小球b的速度为0.84m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，小球a的质量为M，被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连，整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/314262.html
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