◎ 题目

如图所示，长为L的轻杆的下端用铰链固接在水平地面上，上端固定一个质量为m的小球，轻杆处于竖直位置，同时与一个质量为M的长方体刚好接触。由于微小扰动，杆向右侧倒下，当小球与长方体分离时，杆与水平面的夹角为30°，且杆对小球的作用力恰好为零，若不计一切摩擦。则 A．长方体与小球的质量比是4 ：1 B．分离时小球的速率为 C．分离后长方体的速率为 D．长方体对小球做功－mgL／4

◎ 答案

AD

◎ 解析

试题分析：在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机械能守恒，小球和长方体的速度分别为v1和v2，则有：，分离时刻，小球只受重力，根据向心力公式有： ，此时小球与长方体的水平速度相同，即：，联立解得：，故选项A正确；由解得：，，故选项BC错误；从小球倾倒到与长方体分离的过程中，对小球由动能定理可知：解得：故选项D正确．

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，长为L的轻杆的下端用铰链固接在水平地面上，上端固定一个质量为m的小球，轻杆处于竖直位置，同时与一个质量为M的长方体刚好接触。由于微小扰动，杆向右侧倒下，当…”主要考查了你对  【动能定理】  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。