题目内容

【题目】如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面:b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.
求从静止开始释放b后,a能离地面的最大高度.

【答案】解:设a球到达高度h时两球的速度v,根据系统的机械能守恒得:

3mgh=mgh+ (3m+m)v2

解得 两球的速度都为 v=

此时绳子恰好放松,a球开始做初速度为 v= 的竖直上抛运动,

设物体b能上升的最大高度为H.

对a,根据机械能守恒:mgh+ =mgH

解得a球能达到的最大高度H为1.5h.

答:从静止开始释放b后,a能离地面的最大高度是1.5h.


【解析】本题可以分为两个过程来求解,首先根据ab系统的机械能守恒,可以求得a球上升h时的速度的大小,之后,b球落地,a球的机械能守恒,从而可以求得a球上升的高度的大小.
【考点精析】解答此题的关键在于理解机械能综合应用的相关知识,掌握系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2 ,即E1 =E2;系统减少的总重力势能ΔE P 等于系统增加的总动能ΔE K ,即ΔE P =ΔE K;若系统只有A、

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