题目内容
如图所示,轻质长绳水平地跨存相距为2L,的两个小定滑轮A、B上,质量为m的小物块悬挂在绳上的O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg,先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端力F不变.问:
S
(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?
(2)存物块下落上述距离的过程中克服C端恒力F做功W为多少?
(3)物块下落过程中最大速度
和最大距离H各为多少?
(1)物块下落时受到三个力的作用:重力mg、绳AO、BO的拉力F.当两绳拉力的向上合力R等于重力mg时,三力互成120°夹角.由右图可知,下落距离
(2)物块下落h时,C、D两端上升距离
,所以物块克服C端恒力F做功
(3)物块下落h时的速度是最大速度.根据做功与动能变化的关系
得最大速度
,当物块下落最大距离H时,C、D两端上升的距离为
,而由动能定理:
得![]()
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