为了从货车上卸货,工人在车厢旁倾斜架放一梯子,让质量为m的货箱顺着可视为平滑斜面的梯子下滑,如图.已知车厢顶部离地的高度为h,梯子所在斜面的倾角θ=45°,货箱从车厢顶部

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

为了从货车上卸货,工人在车厢旁倾斜架放一梯子,让质量为m的货箱顺着可视为平滑斜面的梯子下滑,如图.已知车厢顶部离地的高度为h,梯子所在斜面的倾角θ=45°,货箱从车厢顶部所在高度处由静止释放,货箱与梯子间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度为g.
(1)求货箱沿梯子下滑的加速度大小和货箱下滑至地面时的速度大小.
(2)若工人先用轻绳绑紧货箱,再让货箱从原位置由静止下滑,下滑过程使用平行于梯子的轻绳向上拉货箱,货箱匀加速下滑,到达地面时的速度为v′=

gh
2
,求货箱下滑过程克服轻绳拉力做功的平均功率P.
魔方格

◎ 答案

(1)货箱下滑过程,由牛顿定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma①
将θ和μ代入解得加速度大小a=
3

2
8
g

由匀加速运动规律得v2=2as③
而  
h
s
=sinθ

联立解得货箱下滑至地面时的速度大小v=

3gh
2

(2)货箱受绳子拉力下滑过程,由动能定理得(mgsinθ-μmgcosθ)s-WF=
1
2
mv2

由匀加速运动规律得s=
1
2
v′t

货箱克服轻绳拉力做功的平均功率P=
WF
t

联立解得P=
1
8
mg

gh

答:(1)货箱沿梯子下滑的加速度大小为
3

2
8
g
,货箱下滑至地面时的速度大小v=

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐