Question

如圖所示，在水平面上放一邊長為b的立方體木塊M，木塊上擱有一根長為l的輕質(zhì)桿，桿端固定質(zhì)量為m的均質(zhì)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端鉸接于O．不計(jì)摩擦阻力，由靜止釋放木塊，當(dāng)桿與水平面間夾角為α?xí)r小球獲得最大速度，大小為v_m．此時(shí)桿對木塊作用力的大小為________，木塊向右的速度為________．

Answer 1

    
分析：桿與水平面間夾角為α?xí)r小球獲得最大速度，說明此時(shí)桿處于平衡態(tài)，根據(jù)力矩平衡條件列式求解支持力；
將滑塊上與桿接觸的點(diǎn)的速度沿著平行桿和垂直桿正交分解，垂直桿分量等于桿上與滑塊接觸的點(diǎn)的速度．
解答：桿與水平面間夾角為α?xí)r小球獲得最大速度，說明此時(shí)桿處于平衡態(tài)，根據(jù)力矩平衡條件，有：
N=mgl?cosα
解得：N==；
桿上與滑塊接觸的點(diǎn)的速度為：v=ω?r=；
將滑塊上與桿接觸的點(diǎn)的速度沿著平行桿和垂直桿正交分解，如圖

故滑塊的速度為：v_M==；
故答案為：，．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵找準(zhǔn)合運(yùn)動和分運(yùn)動，同時(shí)要能結(jié)合正交分解法和力矩平衡條件列式求解．