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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    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．小球M此时与定滑轮的距离可忽略．若将M由杆呈水平状态开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长．求：
    （1）当杆转动到竖直位置时，m的速度是多大？
    （2）若O轴距地面高度为2L，在杆转动到竖直位置时，M突然与绳子和杆脱离，则M落地时距离O轴的水平距离为多少？
    分析：（1）根据开始小球M平衡，根据共点力平衡得出M和m的关系，小球M从水平位置运动到竖直位置，M、m两球组成的系统机械能守恒，M球运动到最低点，M球沿绳子方向上的分速度等于m的速度，根据系统机械能守恒求出小球m的速度．
    （2）M脱离绳和杆之后将会做平抛运动，根据平抛运动的基本规律即可求解．
    解答：解：（1）杆转到竖直位置时，M球下落高度为L，绳与竖直方向成45°角，m球上升的高度为h=
    		2
    L    ①
    设此时M球、m球速度分别为vM、vm，则 vM=
    		2
    vm②
    在整个运动过程中，由机械能守恒定律得：MgL-mg
    		2
    L    =
    1
    2
    MvM2    +
    1
    2
    mvm2    ③
    由①②③解得：vm=
    		2gL
    M-
    		2
    m
    2M+m

    （2）由分析知，M脱离绳和杆之后将会做平抛运动
    竖方向：2L-L=
    1
    2
    gt2
    解得：t=
    2L
    g

    水平方向：
    x=vMt=2
    		gL
    M-
    		2
    m
    2M+m
    ?
    2L
    g
    =2L
    2(M-
    		2
    m)
    2M+m

    答：（1）当杆转动到竖直位置时，m的速度是
    		2gL
    M-
    		2
    m
    2M+m
    ；
    （2）若O轴距地面高度为2L，在杆转动到竖直位置时，M突然与绳子和杆脱离，则M落地时距离O轴的水平距离为2L
    2(M-
    		2
    m)
    2M+m
    点评：解决本题的关键知道小球m在沿绳子方向上的分速度等于M的速度，对系统研究，运用机械能守恒定律进行求解．
    练习册系列答案
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    （1）小球与地面相碰后上升的最大高度；
    （2）小球从2m处开始到停下通过的路程？（取g=10m/s2．）

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    如图所示，质量为m的小球，从A点由静止开始加速下落，加速度大小为
    g
    3
    ，则下落至A点下方h处的B点时（以地面为参考面）（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）绳子对重物的拉力多大？
    （2）人对地面的压力？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止，则（　　）
    A、地面对楔形物块的支持力为（M+m）gB、地面对楔形物块的摩擦力为零C、楔形物块对小物块摩擦力可能为零D、小物块一定受到四个力作用

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