倾角为θ的固定斜面顶端有一滑轮,细线跨过滑轮连接A、B两个质量均为m的物块.让A物块静止在斜面底端,拉A的细线与斜面平行,B物块悬挂在离地面h高处,如图所示.斜面足够长,物

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

倾角为θ的固定斜面顶端有一滑轮,细线跨过滑轮连接A、B两个质量均为m的物块.让A物块静止在斜面底端,拉A的细线与斜面平行,B物块悬挂在离地面h高处,如图所示.斜面足够长,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,不计其它阻力.释放后B物块下落A物块沿斜面上滑.
某同学在计算A物块沿斜面上滑的时间时,解题方法如下:
运用动能定理求B物块落地时A物块的速度v.
mgh(1-sinθ-μcosθ)=
mv2
2
,从中解出v;
运用牛顿第二定律求A的加速度a.
mg (1-sinθ-μcosθ)=ma,从中解出a;
A物块沿斜面上滑的时间t=
v
a
,代入数值可求得t.
你认为该同学的解法是否有错?如有错误请指出错在哪里,并列出相应正确的求解表达式(不必演算出最后结果).
魔方格

◎ 答案

该同学的解法有三处错误:一是运用动能定理时,研究对象是AB组成的系统,等式右边的质量应该是AB的总质量2m而不是m.
正确的表达式为   mgh(1-sinθ-μcosθ)=
1
2
?2
mv2
二是运用牛顿第二定律时,等式右边的质量应该是AB的总质量2m而不是m.
正确的表达式为   mg(1-sinθ-μcosθ)=2ma
三是求A物块沿斜面上滑的时间有错,A物块达速度v后还要减速上滑,该同学漏掉了这一段时间.
正确的表达应该是   减速上滑时的加速度为a′=g(sinθ+μcosθ)
减速上滑时的时间为t′=
v
a′

整个上滑的时间应该为 t=
v
a
+
v
a′

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“倾角为θ的固定斜面顶端有一滑轮,细线跨过滑轮连接A、B两个质量均为m的物块.让A物块静止在斜面底端,拉A的细线与斜面平行,B物块悬挂在离地面h高处,如图所示.斜面足够长,物…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【动能定理】  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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