问一道高中物理题，关于动能定理的
质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端，细杆通过光滑限位孔保持竖直。在光滑水平面上放置一质量为M＝2m的凹形槽，凹形槽的光滑内表面如图所示，AB部分是斜面，与水平面成θ＝30°，BCD部分是半径为R的圆弧面，AB与BCD两面在B处相切。让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触。现将小球释放，求： （1）当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时， 凹形槽的速度是多大； （2）轻细杆的下端能否运动到凹形槽口的右边缘D点；（只要回答“能”或“不能”，不需说明原因） （3）当轻细杆的下端滑到B点的瞬间，小球和凹形槽的速度各是多大。
1,以小球，杆，凹槽为系统。除了重力，没有其它力对系统做功，所以系统的机械能守恒。[光滑限位孔虽有压力作用于杆，但垂直于杆，故不做功]杆尖到C点时，杆已无速度。 mgR=MVV/2=mVV V=(gR)^1/2 2,轻细杆的下端 不能 运动到凹形槽口的右边缘D点。
3，当轻细杆的下端滑到B点的瞬间，小球由竖直向下的速度V1，凹槽有水平速度V2，V1V2之间的关系：V1/V2=tg30=1/[(3)^1/2]即 V2=V1[(3)^1/2]， 由A到B过程，小球势能减小mgR[(3)^1/2]/2 由机械能守恒有：mgR[(3)^1/2]/2=mv1v1/2+2mv2v2/2= =mv1v1/2+3mv1v1=4mv1v1 v1={gR[(3)^1/2]/8}^1/2 v2={gR[(27)^1/2]/8}^1/2 。
答：竿的模型比较复杂． １.在最低点时，竿提供的力必定沿竿向里 ２.在最高点时，竿的力可能沿竿向里（向心力大于重力时），沿竿向 外（向心力小于重力时），也可能为零（...详情>>
