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如图所示,一根长为1m的轻杆OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个质量为1kg的小球A,轻杆靠在一个质量为2kg、高为0.3m物块上.若物块与地面摩擦不计,则当物块向右运动至杆与水平方向夹角为370时,轻杆的角速度为3rad/s,此时物块的动能为
6.25
6.25
J,小球A重力的功率为
24
24
W.(g取10m/s2
分析:将物块的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向,在垂直于杆子方向上的速度等于B点绕O转动的线速度,根据几何关系求出r,根据v=rω求出物块运动的速度,根据动能的表达式求出物块的动能;根据vA=Lω求出A点线速度,根据功率公式求出小球A重力的功率.
解答:解:当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时,B点的线速度等于木块的速度在垂直于杆子方向上的分速度,vB=vsinθ,所以v=
sinθ
=
3×0.5
0.6
=2.5m/s
所以此时物块的动能为;
1
2
Mv2=
1
2
×2×6.25
=6.25J
vA=Lω=3m/s
所以小球A重力的功率为P=mgvAcos37°=24W
故答案为:6.25; 24
点评:解决本题的关键会根据平行四边形定则对速度进行分解,木块速度在垂直于杆子方向的分速度等于B点转动的线速度、
练习册系列答案
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