Question

如圖所示，小球a的質量為M，被一根長為L＝0.5m的可繞O軸自由轉動的輕質細桿固定在其端點，同時又通過繩跨過光滑定滑輪與另一個小球b相連，整個裝置平衡時桿和繩與豎直方向的夾角均為30°。若將小球a拉水平位置（桿呈水平狀態）開始釋放，不計摩擦，重力加速度g取10m/s²，豎直繩足夠長，求當桿轉動到豎直位置時，小球b的速度大小。

Answer 1

設小球b的質量為m，當M球處于平衡狀態時，……（1分）
……（1分）
又……（1分）
解得……（1分）
（2）當a球轉到豎直位置時，a球下落高度為L，繩與豎直方面成45°角，b球上升的高度為h＝L  ……（1分）
設此時a球、b球的速度分別為、
有……（2分）
在整個運動過程中，由機械能守恒.
……（3分）
由以上3式得出b球的速度
……（2分）