题目内容

1.如图所示,在水平地面上有一个表面光滑的直角三角形物块M,长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点(O点固定于地面上),上端连接小球m,小球靠在物块左侧,水平向左的推力F施于物块,整个装置静止.撤去力F后,下列说法正确的是(  )
A.物块先做匀加速运动,后做减速运动直至静止
B.物块先做加速运动,后做匀速运动
C.小球与物块分离时,若轻杆与水平地面成α角,小球的角速度大小为ω,则物块的速度大小是ωLsinα
D.小球落地的瞬间与物块分离

分析 小球一方面随物块向右运动,另一方面竖直向下运动;再对小球和物块整体在水平方向运用牛顿第二定律列式分析.

解答 解:AB、开始阶段,物块受到球向右的作用力,故速度增加,但小球对物块的作用力是逐渐减小,物块加速度逐渐减小,做的不是匀加速运动,当两者分离后,物块合力为零,做匀速直线运动,故A错误,B正确;
C、小球随着三角形物块向右运动的同时沿着三角形物块竖直向下运动,将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解,如图:

得到v′=vsinα,若轻杆与水平地面成α角,小球的角速度大小为ω,则物块的速度大小是ωLsinα,故C正确;
D、如果三角形物块和地面之间有摩擦力,若摩擦力太大,则小球不会推动三角形物块运动,如摩擦力太小,三角形物块会在小球落在水平地面上之前离开小球;若摩擦力适中,小球恰好在落到水平地面的后与三角形物块分离.由于没有摩擦,故三角形物块会在小球落在水平地面上之前离开小球;故D错误;
故选:BC.

点评 本题关键是找到小球的分运动和合运动,然后正交分解得到小球的水平分加速度的表达式进行讨论.

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