如图所示,质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连.若将质量为M的球由杆呈水平状态开始释放,不计

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连.若将质量为M的球由杆呈水平状态开始释放,不计摩擦,竖直绳足够长,则当杆转动到竖直位置时,质量为m的球的速度是多大?
魔方格

◎ 答案

杆转到竖直位置时,质量为M的球下落距离L,绳与竖直方向成45°角,质量为m的球上升的高度h=

2
L
设此时质量为M的球、质量为m的球的速度分别为vM、vm,有vM=

2
vm
在整个运动过程中,由机械能守恒有:
MgL-mg

2
L=
1
2
MvM2
+
1
2
mvm2

由以上式子得出质量为m的球的速度为:
vm=

2gL
(M-

2
m)
2M+m

答:当杆转动到竖直位置时,质量为m的球的速度是

2gL
(M-

2
m)
2M+m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连.若将质量为M的球由杆呈水平状态开始释放,不计…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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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