如图所示,鼓形轮的半径为
R,可绕固定的光滑水平轴
O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆,杆上分别固定有质量为
m的小球,球与
O的距离均为
。在轮上绕有长绳,绳上悬挂着质量为
M的重物。重物由静止下落,带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动,转动的角速度为
。绳与轮之间无相对滑动,忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量,不计空气阻力,重力加速度为
g。求:
(1)重物落地后,小球线速度的大小
v;
(2)重物落地后一小球转到水平位置
A,此时该球受到杆的作用力的大小
F;
(3)重物下落的高度
h。