如图所示，一半径为5a、质量为3m的四分之一圆柱形工件OMN放置在光滑的水平面上，其表面固定有内壁光滑的圆形轻质细管，细管在工件中心截面上，轻绳左端固定在竖直墙面上的P点，右端连接一质量为m的小球，PM间的轻绳水平且足够长，工件在水平向右的推力F（未知）作用下保持静止，小球静止在Q点，OQ连线与水平方向夹角θ=53°，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g。
（1）求此时推力大小F；
（2）将工件缓慢向右移动至小球刚好到M点时撤去推力，给工件轻微扰动，小球从顶点M滑落至底端N，求此过程中P点对绳拉力冲量的大小I；
（3）若撤去轻绳，将小球放置在M点，由静止释放小球和工件，求小球滑至Q点时速度的大小vQ。
【答案】（1）此时推力大小为0.6mg；
（2）此过程中P点对绳拉力冲量的大小为；
（3）小球滑至Q点时速度的大小为。
（2）此过程中P点对绳拉力冲量的大小为
4
m
2
ga
（3）小球滑至Q点时速度的大小为
12
ga
7
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：172引用：3难度：0.6
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