题目内容
（2008?韶关一模）如图所示，长度为L的轻杆上端连着一质量为m的体积可忽略的小重物B．杆的下端用铰链固接于水平面上的A点．同时，置于同一水平面上的立方体C恰与B接触，立方体C的质量为M．今做微小的扰动，使杆向右倾倒，设B与C、C与水平面间均无摩擦，而B与C刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰好为| π |
| 6 |
| m |
| M |
分析：根据题意，当B与C刚脱离接触的瞬间，C的水平速度达到最大，水平方向的加速度为零，即水平方向的合外力为零．B球做圆周运动，刚脱离时合外力提供向心力，根据几何关系求出刚分离时B和C的速度关系，再根据动能定理列式，联立方程即可求解．
解答：
解：根据题意，当B与C刚脱离接触的瞬间，C的水平速度达到最大，水平方向的加速度为零，即水平方向的合外力为零．由于小球此时仅受重力和杆子作用力，而重力是竖直向下的，所以杆子的作用力必为零．列以下方程：
根据向心力公式得：mgsinθ=m
，
根据几何关系有：vx=vsinθ，
vc=vx，
根据动能定理得：mgL（1-sinθ）=
mv2+
Mvc2
解以上各式得
=
答：B与C的质量之比为1：4．
解：根据题意，当B与C刚脱离接触的瞬间，C的水平速度达到最大，水平方向的加速度为零，即水平方向的合外力为零．由于小球此时仅受重力和杆子作用力，而重力是竖直向下的，所以杆子的作用力必为零．列以下方程：根据向心力公式得：mgsinθ=m
| v2 |
| L |
根据几何关系有：vx=vsinθ，
vc=vx，
根据动能定理得：mgL（1-sinθ）=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
解以上各式得
| m |
| M |
| 1 |
| 4 |
答：B与C的质量之比为1：4．
点评：本题主要考查了向心力公式、动能定理的直接应用，知道当B与C刚脱离接触的瞬间，C的水平速度达到最大，水平方向的加速度为零，即水平方向的合外力为零．B球做圆周运动，难度适中．
练习册系列答案
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