“摆球推方块”模型中二者分离位置的数理分析

作者：李力; 高远; 张邦忠

来源：物理教师, 2021, 42(06): 59-60.

<正>在中学物理教学中,常见如下"摆球推方块"模型:[1]如图1所示,长为L的轻杆上端固定一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平面上的O点,置于同一水平面上质量为M的立方块B恰与A接触。今有微小扰动使杆向右倾倒,从而摆球推着方块向右运动.若不计各处摩擦,试问摆球与方块在何处分离?通常凭直觉会判断出,二者分离瞬间轻杆转过的角度θ应该与方块、小球质量比k=M/m有关,而且质量比越大时,即越轻的小球推越重的方块,