如圖所示，天花板上有固定轉軸O，長為L的輕杆一端可繞轉軸O在豎直平面內自由轉動，另一端固定一質量為M的小球。一...

問題詳情：

如圖所示，天花板上有固定轉軸O，長為L的輕杆一端可繞轉軸O在豎直平面內自由轉動，另一端固定一質量為M的小球。一根不可伸長的足夠長輕繩繞過定滑輪A，一端與小球相連，另一端掛着質量為m1的鈎碼，定滑輪A的位置可以沿OA連線方向調整。小球、鈎碼均可看作質點，不計一切摩擦，g取10m/s2。

（1）若將OA間距調整為L，則當輕杆與水平方向夾角為30º時小球恰能保持靜止狀態，求小球的質量M與鈎碼的質量m1之比；

（2）若在輕繩下端改掛質量為m2的鈎碼，且M:m2=4:1，並將OA間距調整為L，然後將輕杆從水平位置由靜止開始釋放，求小球與鈎碼速度大小相等時輕杆與水平方向的夾角θ；

（3）在（2）的情況下，測得杆長L=2.175m，仍將輕杆從水平位置由靜止開始釋放，當輕杆轉至豎直位置時，小球突然與杆和繩脱離連接而向左水平飛出，求當鈎碼上升到最高點時，小球與O點的水平距離。

【回答】

知識點：專題三 力與物體的曲線運動

題型：計算題