Question

如圖所示，小球a的質(zhì)量為M，被一根長(zhǎng)為L＝0.5m的可繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)細(xì)桿固定在其端點(diǎn)，同時(shí)又通過繩跨過光滑定滑輪與另一個(gè)小球b相連，整個(gè)裝置平衡時(shí)桿和繩與豎直方向的夾角均為30°。若將小球a拉水平位置（桿呈水平狀態(tài)）開始釋放，不計(jì)摩擦，重力加速度g取10m/s²，豎直繩足夠長(zhǎng)，求當(dāng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)，小球b的速度大小。

 

 

Answer 1

【答案】

【解析】設(shè)小球b的質(zhì)量為m，當(dāng)M球處于平衡狀態(tài)時(shí)，……（1分）

……（1分）

又……（1分）

解得……（1分）

 

（2）當(dāng)a球轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，a球下落高度為L，繩與豎直方面成45°角，b球上升的高度為h＝L  ……（1分）

設(shè)此時(shí)a球、b球的速度分別為、

有……（2分）

在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，由機(jī)械能守恒.

……（3分）

由以上3式得出b球的速度

……（2分）