如图所示,轻杆的下端用铰链固接在水平面上,上端固定一个质量为m的小球,轻杆处于竖直位置。

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-26
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

AD 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v 1 和v 2 ,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.

小球随着立方体向右运动的同时沿着立方体竖直向下运动,将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解,如图得到v2=v1sinα,即正方体M的速度大小为vsinθ;小球下落的过程中机械能守恒:12mv2+mgLsinθ=12mv′2解得:v′=v2+2gLsinθ故答案为:vsinθ,v2+2gLsinθ

  答案应该为:M/m=1
  “轻杆上端固定一个质量为m的小球,轻杆处于竖直位置”可知轻杆小球在竖直平面内做圆周运动,此时小球的重力沿杆指向圆心方向的分力提供小球圆周运动所需的向心力。当此分力等于所需向心力时,小球对杆的压力为零。
  因此可由向心力公式=此时小球重力分量求出此时小球速度v;向心力F=mv^2/L=mg*sin30°

  
  然后可求出小球此时动能0.5mv^2和重力势能mgL/2,再根据初状态的小球重力势能mgL可求出长方体的动能(长方体和小球分离时速度一样为v)即0.5Mv^2=mgL-mgL/2-0.5mv^2。这样可以导出M/m=1。
  注意:该题思路用能量观点来解:由于不计一切摩擦,则全过程机械能守恒:小球初重力势能=分离时小球动能与重力势能+长方体动能

杆对球的力为零可以理解为杆刚好没有支持球的力是可以做到的,而此时,球与长方体之间有瞬间力的作用,而这个力恰好是使长方体改变运动状态的力

首先题中说的是当杆与水平面加加角为300°是为零,那就是说之前是有力存在的,只是到了300°时由于杆与小球加速度不同而使小球不受杆的作用力,所以受长方体与小球之间力还是存在的。
具体分析应该注意这些:小球、杆、矩形的加速度的大小,这将决定它们之间是否有相互作用力。

  • ...的轻杆上端有一个质量为m的小重物,杆用铰链固接在A点兵处于竖直位置...
    答:题目中讲了(第二行最后),分离时刻,杆对小球的作用力为零。
  • 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...
    答:AD 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v 1 和v 2 ,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 ...
  • 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...
    答:故C错误.A、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,则有:mgL(1-sin30°)= 1 2 mv 2 + 1 2 Mu 2 把v和u的值代入,化简得: M m = 4 1 ,故A正确.D、设长方体对小球做功为W,对小球...
  • ...为m的体积可忽略的小重物B.杆的下端用铰链固接
    答:解答:解:根据题意,当B与C刚脱离接触的瞬间,C的水平速度达到最大,水平方向的加速度为零,即水平方向的合外力为零.由于小球此时仅受重力和杆子作用力,而重力是竖直向下的,所以杆子的作用力必为零.列以下方程:根据向心力公式得:mgsinθ=mv2L,根据几何关系有:vx=vsinθ,vc=vx,根据动能...