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

◎ 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/s2,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

◎ 解析

设小球b的质量为m,当M球处于平衡状态时,……(1分)
……(1分)
……(1分)
解得……(1分)
(2)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hL  ……(1分)
设此时a球、b球的速度分别为
……(2分)
在整个运动过程中,由机械能守恒.
……(3分)
由以上3式得出b球的速度
……(2分)

◎ 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  【运动的合成与分解】  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。

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