如图,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1>m2,开始时m1、m2均

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1>m2,开始时m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦.求:
(1)m1释放后经过圆弧最低点A时的速度;
(2)若m1到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点水平距离;
(3)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系?
魔方格

◎ 答案

(1)设m1运动到最低点时速度为v1,此时m2的速度为v2,速度分解如图,

魔方格

沿着绳子方向的速度相等,得:v2=v1sin45°  
由m1与m2组成系统,机械能守恒,有m1gR-m 2g

2
R=
1
2
m1
υ21
+
1
2
m2
υ22
   
由上述两式求得υ1=2

(m1-

2
m2)gR
2m1+m2

(2)断绳后m1做平抛运动
t1=

2h
g
=2

R
g

s=v1
由③④得s=4R
(3)m1能到达A点满足条件v1≥0 
υ1=2

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