题目内容
【题目】如图所示，长为L的轻杆一端连着质量为m的小球，另一端与固定于水平地面上O点的铰链相连，初始时小球静止于地面上，边长为L、质量为M的正方体左侧紧靠O点，且轻杆位于正方体左下边垂直平分线上．现在杆中点处施加一个方向始终垂直杆、大小不变的拉力，当杆转过θ=45°时撤去此拉力，小球恰好能到达最高点，不计一切摩擦．求：
（1）拉力做的功W和拉力的大小F；
（2）撤去拉力F时小球的动能Ek；
（3）小球运动到最高点后向右倾倒，当杆与水平面夹角为α时小球的速度大小v1（正方体和小球未分开）．
【答案】（1）解得 
， 
（2）
（3）
【解析】（1）由动能定理有 
且有 
解得 
， 
（2）由动能定理有 
解得 
（3）此时正方体的速度 
由机械能守恒定律有 
解得 
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