题目内容
如图,光滑竖直杆上套有质量为M=0.7kg的滑块,通过轻质细绳跨过光滑滑轮与质量为m=0.5kg的物块相连.滑轮上边缘到竖直杆的距离L=4m,开始时细绳右半部分保持水平.由静止释放滑块M,当M沿杆下滑h=3m时,滑块M下滑的速度是多少?(设细绳足够长,不计空气阻力.g=10m/s2.)
【答案】分析:本题的关键是三点:①M与m组成的系统只有重力做功故系统机械能守恒;②m与M速度的关系:先将物体B的速度沿着绳子和垂直绳子的方向分解,然后根据“沿绳子方向的速度相等”可求出m与M速度大小关系,③m上升的高度等于绳子长度之差.
解答:解:设M下落的速度为v,此时绳子与水平方向夹角θ,则物块m上升的速度
=vsinθ,又sinθ=
=
,所以m上升的速度为
=
v;
M下落h=3m,则m上升高度为h′=
-L=1m
由系统机械能守恒:有Mgh=mgh′+
M
+
m
,代入数据解得v=
m/s=6.03m/s.
即滑块M下滑的速度是6.03m/s.
点评:遇到绳联物体问题,利用系统机械能守恒定律,注意两物体牵连速度间的关系:沿绳子方向的速度相等.
解答:解:设M下落的速度为v,此时绳子与水平方向夹角θ,则物块m上升的速度
M下落h=3m,则m上升高度为h′=
由系统机械能守恒:有Mgh=mgh′+
即滑块M下滑的速度是6.03m/s.
点评:遇到绳联物体问题,利用系统机械能守恒定律,注意两物体牵连速度间的关系:沿绳子方向的速度相等.
练习册系列答案
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