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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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．
魔方格

◎ 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=

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va，vb
有va=

2
vb
在整个运动过程中，由机械能守恒．
MgL-mg

2
L=
1
2
M
v3a
+
1
2
m
v2b

由以上3式得出b球的速度
vb=

2(

3
-

2
)
(2
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竖直 一根 知识点 跨过 光滑
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    在车厢的天花板上，用不计质    		在光滑的墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B．足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为a，网兜质量不计．求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力．
    在光滑的墙壁上用网兜把足球    		质量为mA和mB的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图，静止时，两弹簧伸长量分别为x1和x2，则（）A．只要mA=mB，有x1=x2B．只要mA＞mB，有x1＜x2C．只要mA＜mB，有x1＜x2D．只要
    质量为mA和mB的小球与劲度系    		三个相同的物体叠放在水平面上，B物体受到水平拉力作用，但三个物体都处于静止状态，如图所示，在图右侧画出图中B物体所受力的示意图．
    三个相同的物体叠放在水平面    		如图所示，叠放在一起的A、B两物体在水平力F的作用下，沿水平面以某一速度匀速运动．现突然将作用在B上的力F改为作用在A上，并保持大小和方向不变，则A、B的运动状态可能为（）
    如图所示，叠放在一起的A、B
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