题目内容
A、B两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角为300的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图甲所示.第一次, A悬空,B放在斜面上,用t表示B自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间.第二次,将A和B位置互换,使B悬空,A放在斜面上,发现A自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t/2.(重力加速度g已知)
(1)求A与B两小物块的质量之比.
(2)若将光滑斜面换成一个半径为R(已知)的半圆形光滑轨道固定在水平桌面上,将这两个小物块用轻绳连结后,如图放置,现将B球从轨道边缘由静止释放.若不计一切摩擦,求:B沿半圆形光滑轨道滑到底端时,A、B的速度大小.
(1)
(2)
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解析:
(1)设A的质量为m1、B的质量为m2
第一次,A悬空,B放在斜面上,将A、B看成整体,由牛顿第二定律有
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设斜面的长度为L,依题意有 ![]()
第二次,将A和B位置互换,使B悬空,A放在斜面上,同理有
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由以上4式得到 ![]()
(2)光滑斜面换成一个半径为R的半圆形光滑轨道时,B球从轨道边缘由静止释放后到达轨道底端时速度为v2,此时A的速度为v1,如图所示.
由动能定理有 ![]()
由速度关系有 ![]()
解得:
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