3. 

例1、如图示,长为l 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球,为使轻质硬棒能绕转轴O转到最高点,则底端小球在如图示位置应具有的最小速度v=           

解:系统的机械能守恒,ΔEP +ΔEK=0

因为小球转到最高点的最小速度可以为0 ,所以,

 

例 2. 如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块AB连结,A的质量为4mB的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。设当A沿斜面下滑S 距离后,细线突然断了。求物块B上升离地的最大高度H.

解:对系统由机械能守恒定律

4mgSsinθ – mgS = 1/2× 5 mv2

∴  v2=2gS/5

细线断后,B做竖直上抛运动,由机械能守恒定律

mgH= mgS+1/2× mv2   

∴  H = 1.2 S   

例 3. 如图所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上.一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物,忽略小圆环的大小。

(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图).在

两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量M= m的重物,使两个小圆

环间的绳子水平,然后无初速释放重物M.设绳子

与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距离.

(2)若不挂重物M.小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?

解:(1)重物向下先做加速运动,后做减速运动,当重物速度

 为零时,下降的距离最大.设下降的最大距离为h ,

由机械能守恒定律得

解得 

(另解h=0舍去)

(2)系统处于平衡状态时,两小环的可能位置为

a.  两小环同时位于大圆环的底端.

b.两小环同时位于大圆环的顶端.

c.两小环一个位于大圆环的顶端,另一个位于大圆环的底端.

d.除上述三种情况外,根据对称性可知,系统如能平衡,则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称.设平衡时,两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图所示).

对于重物,受绳子拉力与重力作用, 有T=mg

对于小圆环,受到三个力的作用,水平绳的拉力T、 竖直绳子的拉力T、大圆环的支持力N.

两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等,方向相反

得α=α′, 而α+α′=90°,所以α=45 °

例 4. 如图质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连,弹簧的劲度系数为kA、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都牌伸直状态,A上方的一段沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C上升。若将C换成另一个质量为(m1+m3)物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B则离地时D的速度的大小是多少?已知重力加速度为g

解:开始时,B静止平衡,设弹簧的压缩量为x1,

     

C后,当B刚要离地时,设弹簧伸长量为x2,有

     

此时,AC速度均为零。从挂C到此时,根据机械能守恒定律弹簧弹性势能的改变量为

     

C换成D后,有

     

联立以上各式可以解得

     

针对训练

 0  422087  422095  422101  422105  422111  422113  422117  422123  422125  422131  422137  422141  422143  422147  422153  422155  422161  422165  422167  422171  422173  422177  422179  422181  422182  422183  422185  422186  422187  422189  422191  422195  422197  422201  422203  422207  422213  422215  422221  422225  422227  422231  422237  422243  422245  422251  422255  422257  422263  422267  422273  422281  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网