题目内容
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.求B与C的质量之比m/M。
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m/M=1/4
解析:
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:
mgsinθ=mv2/L,
vx=vsinθ,
vc=vx,
mgL(1—sinθ)=mv2/2+Mvc2/2
解以上各式得m/M=1/4
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