如圖所示，一輕繩繞過(guò)無(wú)摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量為mB的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量mA的小物塊連接，已知mA=mB=m，直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角θ=60°，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L(zhǎng)，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長(zhǎng)，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，試求：
（1）小物塊能下滑的最大距離；
（2）小物塊在下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的速度大�。�
分析：（1）小物塊A能下滑到最大距離，速度為零，根據(jù)A的重力勢(shì)能減小量等于B的重力勢(shì)能增加量求得最大距離．
（2）小物塊A在下滑距離為L(zhǎng)時(shí)，將物塊A的速度分解到沿繩子方向和垂直于繩子方向，vAcosθ=vB，運(yùn)用動(dòng)能定理研究系統(tǒng)A和B解決問(wèn)題．
解答：解：（1）設(shè)小物塊能下滑的最大距離為sM，由機(jī)械能守恒定律有mAgsMsinθ=mBgh E增         
而h E增=
(sM-Lcosθ)2+(Lsinθ)2-L
    
代入解得  sM=4（1+
3
）L；            
（2）設(shè)小物塊下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的速度大小為v，此時(shí)小球的速度大小為vB，則
 VB=Vcosθ                        
mAgLsinθ=
1
2
mBV2+
1
2
mAV2
解得  V=
20
3
gL
5

答：（1）小物塊能下滑的最大距離為 4（1+
3
）L； 
（2）小物塊在下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的速度為 
20
3
gL
5
．
點(diǎn)評(píng)：了解研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解決問(wèn)題的前提，根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問(wèn)題．
選取研究過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理解題．動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)在于適用任何運(yùn)動(dòng)包括曲線運(yùn)動(dòng)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?上海模擬）如圖所示，一輕繩繞過(guò)無(wú)摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量mB=m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量mA=m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角θ=60°，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L(zhǎng)，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長(zhǎng)，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，試求：
（1）小球下降到最低點(diǎn)時(shí)，小物塊的機(jī)械能（取C點(diǎn)所在的水平面為參考平面）；
（2）小物塊能下滑的最大距離；
（3）小物塊在下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的速度大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一輕繩繞過(guò)兩輕質(zhì)滑輪，兩端分別連接著矩形導(dǎo)線框A和石塊C，線框A的兩邊長(zhǎng)分別為d=1m、l=0.6m，電阻R=0.1Ω，質(zhì)量m=0.5kg，石塊C質(zhì)量M=2kg．線框正上方有垂直紙面向外的有界水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，磁場(chǎng)寬度為s=1.6m．如果線框從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放，則恰好能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)．取g=10m/s2．試求：
（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v0；
（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱Q；
（3）線框上邊剛出磁場(chǎng)時(shí)的加速度a．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一輕繩繞過(guò)無(wú)摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量
mB=m的小球B連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量mA=m的小物塊A連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，開(kāi)始使小物塊靜止在直桿的C點(diǎn)，此時(shí)輕繩與水平面的夾角θ=30°，直桿與定滑輪O1、O2的豎直距離為L(zhǎng)，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長(zhǎng)，小球B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與直桿相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，試求：
（1）當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到直桿上的D點(diǎn)時(shí)（圖中的α=53°），小物塊的速度VA；
（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊A的最大速度Vm？（已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?棗莊一模）如圖所示，一輕繩繞過(guò)無(wú)摩擦的兩輕質(zhì)的小定滑輪O1、O2跟質(zhì)量為m的小球B連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊A連接．已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角θ=60°．直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L(zhǎng)．設(shè)直桿足夠長(zhǎng)，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與其它物體相碰，重力加速度為g．現(xiàn)將小物塊A從C點(diǎn)由靜止釋放．
（1）取C點(diǎn)所在的水平面為零勢(shì)能參考平面．試求小球B下降到最低點(diǎn)時(shí)，小物塊A的機(jī)械能．
（2）試求小物塊A下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的速度大�。�

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案