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如图所示,质量为M(M足够大)的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/24 08:55:51

如图所示,质量为M(M足够大)的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连.小球M此时与定滑轮的距离可忽略.若将质量为M的球,由杆呈水平状态开始释放,不计摩擦,竖直绳足够长,则当杆转动到竖直位置时,质量为m的球的速度是多大?    

解:当转到竖直位置时,M球下落距离L,绳与竖直方向成45°角,m球上升的高度为h=L ①
设此时M球、m球的速度分别为vM、vm.

求助为什么此时vM=根号2*vm

速度分析:
首先看看瞬心的概念.瞬心就是在某一时刻,平面运动的物体相对地面系的绝对速度为零的那一点,物体的瞬心不一定在物体上.任何平面运动的物体在任意时刻都存在瞬心.
当质量为M的小球运动至竖直位置时,我们来求从定滑轮到小球M的这段绳子的瞬心,
瞬心与速度的连线是垂直的,在绳子与定滑轮接触处的速度方向是沿绳子的方向(与定滑轮相切)
在小球M处速度的方向是水平的,
通过M点做速度vM垂线,同时通过定滑轮处做绳子的速度垂线.两条垂线相交于一点,
则:此点就是绳子的瞬心.也就是绳子在次位置瞬间,是绕瞬心做纯转动.
设:次瞬间绳子的角速度为:ω,
则有:vM/2L=vm/(L√2),解得:vm=vM√2/2,
故:vM=√2*vm (滑轮切点处的速度与m小球的速度相等)
也可以这样分解速度.
vM分解为:沿绳子方向的速度:vm,还有绳子绕定滑轮转动的速度(方向垂直绳子)
一根均匀棒,长为l,质量为m,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直面内自由转动.开始时棒静止在水平位置,当它自由下摆时 一根均匀棒,长为L,质量为m,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在铅直面内自由转动,开始时棒静止在水平位置,当它自由下摆时 一根质量为M,长为l的匀质细杆,可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直平面内转动, 如图所示,长为l的细杆,质量为m0,两端各固定质量分别为m和2m的小球,杆可绕水平光滑固定轴O在竖直面内转动,转轴O距两 物理题关于刚体一长为l,质量为M的均匀竖直可绕通过其上端的固定水平轴O点无摩擦转动.一质量为m的铁钉在垂直于轴O的图面内 如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B,直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴.AO、BO的长 一根质量为m,长为l 的均匀细杆,可在水平桌面上绕通过其一端的竖直固定轴转动,细杆与桌面的滑动摩擦系数为u 如图所示,将一质量为m,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动.杆长为L,杆的质量忽略 如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点并可绕O点转动,另一端拴一质量为m的小球,现使小 如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速释放摆下.求 一道大学物理题:一质量为m,长为L的均匀细杆可绕过其断电的固定光滑轴在铅直平面内自由转动 如图所示,有一根轻杆AB,可绕O点,在竖直平面内自由转动,在AB两端各固定一个质量为m的小球,OA和OB的长度分别为2a