如图所示,在水平面上放一边长为b的立方体木块M,木块上搁有一根长为l的轻质杆,杆端固定质量为m的均质小球(可视为质点),另一端铰接于O.不计摩擦阻力,由静止释放木块,当杆

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在水平面上放一边长为b的立方体木块M,木块上搁有一根长为l的轻质杆,杆端固定质量为m的均质小球(可视为质点),另一端铰接于O.不计摩擦阻力,由静止释放木块,当杆与水平面间夹角为α时小球获得最大速度,大小为vm.此时杆对木块作用力的大小为______,木块向右的速度为______.
魔方格

◎ 答案

杆与水平面间夹角为α时小球获得最大速度,说明此时杆处于平衡态,根据力矩平衡条件,有:
N?
b
sinα
=mgl?cosα
解得:N=
mglsinαcosα
b
=
mglsin2α
2b

杆上与滑块接触的点的速度为:v=ω?r=
vm
l
?
b
sinα

将滑块上与杆接触的点的速度沿着平行杆和垂直杆正交分解,如图

魔方格

故滑块的速度为:vM=
v
sinα
=
b
lsin2α
vm

故答案为:
mglsin2α
2b
b
lsin2α
vm

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在水平面上放一边长为b的立方体木块M,木块上搁有一根长为l的轻质杆,杆端固定质量为m的均质小球(可视为质点),另一端铰接于O.不计摩擦阻力,由静止释放木块,当杆…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】  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。

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