题目内容
【题目】如图所示,一根轻绳绕过光滑的轻质定滑轮,两端分别连接物块A和B,B的下面通过轻绳连接物块C,A锁定在地面上.已知B和C的质量均为m,A的质量为
,B和C之间的轻绳长度为L,初始时C离地的高度也为L.现解除对A的锁定,物块开始运动.设物块可视为质点,落地后不反弹.重力加速度大小为g.求:
(1)A刚上升时的加速度大小a;
(2)A上升过程的最大速度大小vm;
(3)离地的最大高度H.
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【答案】(1)
(2)
(3) ![]()
【解析】(1)解除对A的锁定后,A加速上升,B和C加速下降,加速度a大小相等,设轻绳对A和B的拉力大小为T,由牛顿第二定律得
对A:
①
对B、C:
②
由①②式得
③
(2)当物块C刚着地时,A的速度最大.从A刚开始上升到C刚着地的过程,由机械能守恒定律得
④
由④式得
⑤
(3)设C落地后A继续上升h时速度为零,此时B未触地,A和B组成的系统满足
⑥
由⑤⑥式得
⑦
由于
,假设成立,所以A离地的最大高度![]()
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