如图所示,固定转轴的半径为r,通过绕在轴上的细线悬挂一质量为M的重物,轴与细线的质量均不计,轴四周有四根轻杆,杆端安装四
1个回答

解题思路:整个系统释放的重力势能转化为系统的动能,设M的速度,求出小球的速度,根据能量守恒列式即可求解.

系统释放的势能等于系统的动能的增加,释放的势能为:△EP=mgR+Mgπr

设此时M的速度为v,则转轴的角速度为[v/r],四个小球的线速度为[vR/r]

因此系统的动能△EK=0.5Mv2+3×0.5m(

vR

r)2+0.5×2m(

vR

r)2

解得:v=r

2g(2mR+Mπr)

5mR2+Mr2

故答案为:r

2g(2mR+Mπr)

5mR2+Mr2

点评:

本题考点: 动能和势能的相互转化.

考点点评: 本题主要考查了能量守恒定律的直接应用,能够根据圆周运动的相关知识得出M与小球速度的关系,难度适中.