Question

在水平固定的杆(杆足够长)上，套有一个质量为M=2m的环，一根长为L的细绳，一端栓在环上，另一端系住一质

在水平固定的杆(杆足够长)上，套有一个质量为M=2m的环，一根长为L的细绳，一端栓在环上，另一端系住一质量为m的小球，现将环和球拉至细绳刚好被拉直，且与水平方向成30°角的位置，然后将它们由静止同时释放，如图所示．若不计一切摩擦和空气阻力，试求（1）在以后的运动过程中，环的最大速度值,（2）当环具有最大速度时横杆对环的作用力．

Answer 1

（1）   ,方向向右   （2）

小球和小环无初速释放后，由于没有任何阻力，只受重力和弹力作用，故小球和小环组成的系统机械能守恒．又由于横杆光滑，当小球运动至最低点时，系统水平方向动量守恒，且小环具有最大速度值． (1)设向右为正方向，小球的速度为 ，向左，环的速度为 ，向右．