如图,半径为R的14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 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,半径为R的
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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.
魔方格

◎ 答案

(1)设m1运动到圆弧最低点时速度为v1,此时m2的速度为v2,则:v2=v1sin45° …①
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
…②
由①②两式可得:υ1=2

(m1-

2
m2)gR
2m1+m2

(2)断绳后m1做平抛运动
t =

2h
g
=2

R
g
…③
s=v1t…④
由③④两式可得:s=4R

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