Question

如圖所示，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置，上端管口水平，質(zhì)量為m的小球可在直管內(nèi)自由滑動，用一根長為L輕質(zhì)光滑細線將小球與另一質(zhì)量為M的物塊相連，M=4m．開始時小球固定于管底，物塊懸掛于管口，小球、物塊均可視為質(zhì)點．將小球釋放，小球在管口的轉(zhuǎn)向過程中速率不變．試求：

（1）物塊落地前瞬間的速度大�。�

（2）小球做平拋運動的水平位移；

（3）有同學認為，若取M=km，則k足夠大時，能使小球平拋運動水平位移的大小最大達到繩長L，請通過計算判斷這種說法是否正確．

Answer 1

【答案】               這種說法是錯誤的

【解析】

（1）系統(tǒng)機械能守恒

因為M=4m，得

（2）根據(jù)動能定理﹣mgsin30°（L﹣Lsin30°）=

m飛出管口的速度

m在空中飛行的時間

水平位移

（3）若M=km，可得

m飛出管口時的速度

水平位移

可以得出結(jié)論

所以，這種說法是錯誤的，水平位移不可能為L。

【考點】動能定理；機械能守恒定律