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如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°。若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,重力加速度g取10m/s2,竖直绳足够长,求当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小。

 

 

【答案】

【解析】(1)设小球b的质量为m,当M球处于平衡状态时,……(1分)

……(1分)

……(1分)

解得……(1分)

 

(2)当a球转到竖直位置时,a球下落高度为L,绳与竖直方面成45°角,b球上升的高度为h=L  ……(1分)

设此时a球、b球的速度分别为

……(2分)

在整个运动过程中,由机械能守恒.

……(3分)

由以上3式得出b球的速度

……(2分)

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?黄埔区模拟)如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°.若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,重力加速度g取10m/s2,竖直绳足够长,求当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连,O轴与左边定滑轮等高,且它们之间的距离等于轻杆长L,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°,小球b的质量m为1kg.
(1)求小球a的质量M等于多少kg?
(2)若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,重力加速度g取10m/s2,竖直绳足够长,求当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°。若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,重力加速度g取10m/s2,竖直绳足够长,求当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小。

 

 

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科目:高中物理 来源:2011年上海市黄浦区高三第一学期期终基础学业测评物理卷 题型:计算题

如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°。若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,重力加速度g取10m/s2,竖直绳足够长,求当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小。

 

 

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