Question

问一道高中物理题目,求详解

33、如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M，一轻杆L与水平地面成α角，轻杆的下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个小球m，小球靠在立方体左侧，立方体右侧受到水平向左推力F的作用，整个装置处于静止状态。若现在撤去水平推力F，则下列说法中正确的是（A）在小球和立方体分离前，若小球的速度大小为v1，立方体的速度大小为v2，则有v1=v2sinα（B）小球在落地的瞬间和立方体分离（C）小球和立方体分离时小球只受重力（D）立方体最终将做匀速直线运动

Answer 1

CD是正确选项。
当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时，立方体与小球分离；在分离之前，小球和立方体具有相同的水平方向的速度。
在分离的瞬间，设小球水平方向的速度与小球合速度的夹角为θ，那么0<θ<a Vx=V1sinθ<V2 ，所以A选项错。
立方体与小球分离后，只在竖直方向上受到重力和支持力的作用，所以它的合力为0，所以最终做匀速直线运动，D选项正确。
小球和立方体分离时，小球只受重力，故C选项正确。
V1的水平分量在减小，V2在增大，当满足V2=V1*sina是，刚好分离，a角就是分离时的角度了，所以B也是错的

Answer 2

运动到最后，立方体没有受到力了，所以保持匀速直线运动，D是对的。至于A项，V1是垂直于轻杆向下，V2是水平向右，你画上受力图就会发现，V2=V1*sin@的。你会发现V1的水平分量在减小，V2在增大，当满足V2=V1*sin@是，刚好分离，那个@角就是分离时的角度了，所以B也是错的。很明显物体做圆周运动会需要向心力，所以杆对他也有力，C错了

Answer 3

D.................