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-物理

题目简介

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-物理

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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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题型:问答题难度:中档来源:不详

答案


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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)=class="stub"1
2
mv2+class="stub"1
2
Mvc2
解以上各式得class="stub"m
M
=class="stub"1
4

答:B与C的质量之比为1:4.

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