Question

如图所示，在水平面上放一边长为b的立方体木块M，木块上搁有一根长为l的轻质杆，杆端固定质量为m的均质小球（可视为质点），另一端铰接于O．不计摩擦阻力，由静止释放木块，当杆与水平面间夹角为α时小球获得最大速度，大小为v_m．此时杆对木块作用力的大小为    ，木块向右的速度为    ．

Answer

杆与水平面间夹角为α时小球获得最大速度，说明此时杆处于平衡态，根据力矩平衡条件列式求解支持力；
将滑块上与杆接触的点的速度沿着平行杆和垂直杆正交分解，垂直杆分量等于杆上与滑块接触的点的速度．
【解析】
杆与水平面间夹角为α时小球获得最大速度，说明此时杆处于平衡态，根据力矩平衡条件，有：
N=mgl•cosα
解得：N==；
杆上与滑块接触的点的速度为：v=ω•r=；
将滑块上与杆接触的点的速度沿着平行杆和垂直杆正交分解，如图

故滑块的速度为：vM==；
故答案为：，．