如图,A、B为光滑小滑轮,CD为质量不计的轻杆,C端连光滑铰链,D端固定一个质量为m的小球,物体质量为M,用轻绳过滑轮连接M和m,杆长和C点到滑轮的距离均为l,开始时杆呈水平状态,绳子伸直,松手后物体向下运动带动杆旋转,求杆转过30度时候物体的速度和杆的角速度。
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整个运动过程中只有重力做功,故可以用机械能守衡定理做物体M的速度与小球m的线速度值相等,设为v运动过程中,小球m上升的高度=Lsin30°=L/2物体M下降的高度=(BD-BD')=(√2-1)L∴根据机械能守衡定律(1/2)(M+m)v^2+mgL/2=MgL(√2-1)∴v^2=gL(2√2M-2M-m)/(M+m)v=√[gL(2√2M-2M-m)/(M+m)]角速度=v/L=√[g(2√2M-2M-m)/(M+m)L]
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D做圆周运动,整个运动过程中只有重力做功,故可以用能量守衡定理做