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如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接,...

manfen5.com 满分网如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:
(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);
(2)小物块能下滑的最大距离;
(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.
(1)小物块的机械能等于重力势能和动能的总和,求出小球在最低点时,小物块的动能和重力势能,从而求出小物块的机械能. (2)在运动的过程中,对A、B两物体组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒,当小物块下滑到最大距离时,速度为零,根据A物体的机械能的减小量等于B物体机械能的增加量,求出下滑的最大距离. (3)将小物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于B物体的速度,根据系统机械能守恒定律求出物块下滑距离为L时的速度大小. 【解析】 (1)设此时小物块的机械能为E1.此时物块的动能为0,重力势能为零,则小物块的机械能为零. 故小物块的机械能为0. (2)设小物块能下滑的最大距离为sm,由机械能守恒定律有mAgsmsinθ=mBghB增 而 代入解得   故小物块能下滑的最大距离. (3)设小物块下滑距离为L时的速度大小为v,此时小球的速度大小为vB,则vB=vcosθ 解得 故小物块在下滑距离为L时的速度大小.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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