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(18分)如图所示,轻质长绳水平地跨过相距的两个定滑轮A、B上,质量为的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力,先托住物块,使

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

(18分) 如图所示,轻质长绳水平地跨过相距的两个定滑轮A、B上,质量为的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力,先托住物块,使绳处于水平拉直状态. 从静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力不变,则:

(1)当物块下落距离为多大时,物块的加速度为零.
(2)当物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力做的功为多少?
(3)求物体下落的最大速度和最大距离.

◎ 答案

(1) (2)  (3) ,

◎ 解析


试题分析::(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为
恒定,所以两绳对物块拉力大小分别为,两绳与竖直方向夹角均为,由平衡条件知:
,所以
由图知: ①
(2)物块下落时,绳的C、D端均上升,由几何关系可得: ②
克服C端恒力F的功为: ③
由①②③式联立解得:
(3)在物块下落过程中,共有三个力对物块做功.重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功.两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功.
因物块下降距离时动能最大.由动能定理得: ④
将①②③式代入④式解得:
当物块速度减小为零时,物块下落距离达到最大值,绳C、D上升的距离为.由动能定理得:
,又
联立解得:

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,轻质长绳水平地跨过相距的两个定滑轮A、B上,质量为的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力,先托住物块,使…”主要考查了你对  【力的合成】,【力的分解】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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