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在水平固定的杆(杆足够长)上,套有一个质量为M=2m的环,一根长为L的细绳,一端栓在环上,另一端系住一质量为m的小球,现将环和球拉至细绳刚好被拉直,且与水平方向成30°角的位置,然后将它们由静止同时释放,如图所示.若不计一切摩擦和空气阻力,试求
(1)在以后的运动过程中,环的最大速度值,
(2)当环具有最大速度时横杆对环的作用力.

(1)  ,方向向右   (2)


小球和小环无初速释放后,由于没有任何阻力,只受重力和弹力作用,故小球和小环组成的系统机械能守恒.又由于横杆光滑,当小球运动至最低点时,系统水平方向动量守恒,且小环具有最大速度值.
(1)设向右为正方向,小球的速度为,向左,环的速度为,向右.

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