题目内容
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，同时与一个质量为M的长方体刚好接触。由于微小扰动，杆向右侧倒下，当小球与长方体分离时，杆与水平面的夹角为30°，且杆对小球的作用力恰好为零，若不计一切摩擦。则
| A．长方体与小球的质量比是4 ：1 |
B．分离时小球的速率为 |
C．分离后长方体的速率为 |
| D．长方体对小球做功－mgL／4 |
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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v1和v2，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．
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从距O点为
的P点沿斜面向下运动，与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后，A又被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好回到P点。物块A与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为
。求：
，与轨道其余部分的摩擦忽略不计．现使小环在D点获得沿轨道向左的初速度v0＝4 m/s，且在沿轨道AD段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度变化的力F(变化关系如图乙)作用，小环第一次到A点时对半圆轨道刚好无压力．不计小环大小，g取10 m/s2.求：