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如图所示,物块M和m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接,m放在倾角θ=37°的固定...

如图所示,物块M和m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接,m放在倾角θ=37°的固定光滑斜面上,而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑,M=3m,开始时,将M抬高到A点,使细绳水平,此时OA段绳长为L=4.0m,现M由静止开始下滑,求:当M下滑3.0m至B点时的速度为多大?(g取10m/s2

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本题的关键是:(1)M和m组成的系统机械能守恒,而M或m的机械能不守恒,(2)物体m上滑的位移为绳长OB与OA之差. 【解析】 物体m上升过程中,不只是重力做功,绳子拉力做正功,所以物体m的机械能不守恒,根据功能关系“除重力以外其它力做的功等于物体机械能的变化”可知物体m的机械能增加,且增加的机械能等于绳子拉力对物体m做的功. 由于两个物体组成的系统在运动过程中只有重力做功,系统机械能守恒, 设M到B点时速度v1,m的速度为v2, 则有: Mgh-mg(OB-OA)sinθ=M+…① 由图可知OB==5m, 所以sin∠AOB==0.6,即∠AOB=37°,再根据速度的分解,把v1沿OB方向分解, 有v2=v1sin37°…② 联立①②并代入数据解得 v1=7.1m/s. 答:M下滑至B点时的速度为7.1m/s.
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考点分析:
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C.撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E
D.撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为manfen5.com 满分网
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C.两物体的质量之比为m1:m2=1:2
D.在t2时刻A与B的动能之比为Ek1:Ek2=1:8
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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