21．（14分）质量为m的钢板与直立轻弹簧、上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x₀，如图所示。一物块从钢板正上方距离为3x₀的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点。若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与O的距离。

20．（10分）如图12所示，质量m=1kg的滑块放在质量M=1kg的长木板左端，木板放在光滑的水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1，木板长L=75cm，开始时两者都处在静止状态。现用水平向右的恒力F拉小滑块向木板的右端运动，为了在0.5s末使滑块从木板右端滑出，拉力F应多大？

19．（10分）一个人用一根长L=1m，只能承受T<46N拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴O离地的距离H=6m，如图所示，小球到达最低点时的角速度为多大能使绳子刚好被拉断？绳子拉断后，小球的水平射程是多大？（g=10m/s²）

   （4）通过计算，数值上=         （填“>”、“=”或“<”），这时因为         .