如图所示,高为0.3m的水平通道内,有一个与之等高的质量为 M =1.2kg表面光滑的立方体,长为 L =0.2m的轻杆

如图所示,高为0.3m的水平通道内,有一个与之等高的质量为 M =1.2kg表面光滑的立方体,长为 L =0.2m的轻杆下端用铰链连接于 O 点, O 点固定在水平地面上竖直挡板的底部(挡板的宽度可忽略),轻杆的上端连着质量为 m =0.3kg的小球,小球靠在立方体左侧。取 g =10m/s 2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)为了使轻杆与水平地面夹角α=37°时立方体平衡,作用在立方体上的水平推力 F 1 应为多大?
(2)若立方体在 F 2 =4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动,则刚要与挡板相碰时其速度多大?
(3)立方体碰到挡板后即停止运动,而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置,若小球与地面接触的时间为 t =0.05s,则小球对地面的平均冲击力为多大?
(4)当杆回到竖直位置时撤去 F 2 ,杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下,最终立方体在通道内的运动速度多大?
hilics_lu 1年前 已收到1个回答 举报

cspsbobo 幼苗

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(1)对小球有

(2)
可解得 v 1 =0.8m/s
(3)设小球碰地的速度为 v 2 ,有
可解得
设小球碰地后反弹的速度为 v 3 ,有
可解得
对小球的碰地过程,根据牛顿第二定律有
可解得 N =27.9N
(4)设杆靠在立方体向右倒下与地面的夹角为θ时小球与立方体分离,此时小球与立方体的速度分别为 v 和 V, 可有



联立上述方程可解得

1年前

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