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
设小球b的质量为m,当M球处于平衡状态时T1sin300-T2sin300=0 T1cos300+T2cos300-Mg=0 又T1=mg 解得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=
设此时a球、b球的速度分别为va,vb 有va=
在整个运动过程中,由机械能守恒. MgL-mg
由以上3式得出b球的速度 vb= |