一轻绳通过无摩擦的定滑轮在倾角为30°的光滑斜面上的物体m1连接,另一端和套在竖直光滑杆上的物体m2连接.已知定滑轮到杆的距离为m.物体m2由静止从AB连线为水平位置开始下滑
◎ 题目
一轻绳通过无摩擦的定滑轮在倾角为30°的光滑斜面上的物体m1连接,另一端和套在竖直光滑杆上的物体m2连接.已知定滑轮到杆的距离为m.物体m2由静止从AB连线为水平位置开始下滑1 m时,m1、m2恰受力平衡如图5-10所示.试求: (1)m2在下滑过程中的最大速度. (2)m2沿竖直杆能够向下滑动的最大距离. |
◎ 答案
(1)2.15 m/s,(2)2.31 m |
◎ 解析
(1)由图可知,随m2的下滑,绳子拉力的竖直分量是逐渐增大的,m2在C点受力恰好平衡,因此m2从B到C是加速过程,以后将做减速运动,所以m2的最大速度即出现在图示位置.对m1、m2组成的系统来说,在整个运动过程中只有重力和绳子拉力做功,但绳子拉力做功代数和为零,所以系统机械能守恒.ΔE增=ΔE减,即 m1v12+m22v2+m1g(A-A)sin30°=m2g·B 又由图示位置m1、m2受力平衡,应有: Tcos∠ACB=m2g,T=m1gsin30° 又由速度分解知识知v1=v2cos∠ACB,代入数值可解得v2="2.15" m/s, (2)m2下滑距离最大时m1、m2速度为零,在整个过程中应用机械能守恒定律,得: ΔE增′=ΔE减′ 即:m1g()sin30°=m2gH 利用(1)中质量关系可求得m2下滑的最大距离H=m="2.31" m |
◎ 知识点
专家分析,试题“一轻绳通过无摩擦的定滑轮在倾角为30°的光滑斜面上的物体m1连接,另一端和套在竖直光滑杆上的物体m2连接.已知定滑轮到杆的距离为m.物体m2由静止从AB连线为水平位置开始下滑…”主要考查了你对 【力的合成】 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。- 最新内容
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下一篇:如图5-11所示,S为一点光源,M为一平面镜,光屏与平面镜平行放置.SO是垂直照射在M上的光线,已知SO=L,若M以角速度ω绕O点逆时针匀速转动,则转过30°角时,光点S′在屏上移动
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