题目内容

1.有一个固定的光滑直杆,该直杆与水平面的夹角为53°,杆上套着一个质量为m=2kg的滑块(可视为质点).用不可伸长的细绳将滑块m与另一个质量为M=2.7kg的物块通过光滑的定滑轮相连接,细绳因悬挂M而绷紧,此时滑轮左侧绳恰好水平,其长度l=5/3m(如图所示).将滑块从O点由静止释放,(整个运动过程中M不会触地,g=10m/s2 )则滑块滑至P点的速度大小为(  )
A.4m/sB.5m/sC.$\sqrt{7}$ m/sD.1m/s

分析 当m到达P点与m相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零,即M速度为零,全过程两物体减小的重力势能等于m物体的动能增加

解答 解:由于图中杆子与水平方向成53°,可以解出图中虚线长度:l=Lsin53°=$\frac{4}{3}$m,
所以滑块运动到P时,m下落h=XOPsin53°=Lcos53°sin53°=$\frac{5}{3}×\frac{3}{5}×\frac{4}{5}=\frac{4}{5}$m,
M下落H=L-l=$\frac{5}{3}-\frac{4}{3}=\frac{1}{3}$m,
当m到达P点与m相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零,即M速度为零,
全过程两物体减小的重力势能等于m物体的动能增加:MgH+mgh=$\frac{1}{2}$mV2,
解得:V=5m/s
故选:B

点评 注意此题最难判断的地方是滑块滑到P点时,绳子在竖直杆子方向的速度为零,即M的速度为零.

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