Question

一道高中物理题。

Answer 1

mgLsin@=1/2mv^2
Vx=vcos@;
Vy=vsin@;
所以：
Vx=(2gLsin@)^1/2*cos@
Vy=(2gLsin@)^1/2*sin@
d=L(1-cos@)
好像是这样，不清楚了

Answer 2

题目似乎很复杂，但不要害怕。力学无非就是牛二定力，以及动量守恒，能量守恒~~
这个题给出的条件是一种状态下的（释放小球前），问的是另一个状态（夹角处）。中间过程力的方向和大小都在变化，因此不可能简单用牛二定力完成。
球是受外力的（重力、绳子的拉力），显然合力不为零，那么动量守恒也八成不能用。
轻环没有摩擦力。那么机械能守恒（动能+重力势能=恒定）
以上的分析是在看到题目的瞬间完成的，甚至只看到了图就猜个大概了。
能量守恒，即1/2*m*v^2=mgh……h是小球下落的高度，即损失的势能。这个简单吧！！
绳子在这里会让你有所迷惑吧~但仔细想想：绳子和小球组成的系统只受到重力和杆向上的支撑力（绳子拉直之后才有），因此小球是不会有水平速度的~那么上面的速度全是竖直向下的速度了。轻环移动的位移也好算了把！
这道题可以说是没有任何陷阱的：光滑、轻环，这些词语都是为了题目的简化和严谨而写的，没有迷惑你的意思。
做完了你可以想象：如果杆有摩擦力会如何呢？小球系统会受到一个水平摩擦力
绳子和轻环有质量又如何呢？小球和绳子组成的系统因为不受水平力而不会有水平位移。但这里的水平位移是指系统质心没有位移，而因为绳子有质量，那么质心不在小球中心，即小球是会有水平位移的。
虽然这些情况比较复杂，不会出简答题，但选择题中这就是陷阱

追问

为什么小球和绳组成的系统只受支持力和重力，小球就没有水平速度。

追答

速度（包括大小和方向）决定于初始速度（此处为0）和加速度。加速度决定于合力和质量。既然合力方向竖直，那么加速度方向也竖直。进而速度也竖直。

Answer 3

小球做自由落体运动，轻环无质量，根据牛顿定律可知绳的拉力为零，不然轻环的加速度会无穷大，不符合实际情况，故小球自由下落，求速度就很简单了，水平速度为零，竖直速度机械能守恒。