如图7-7-4所示,小物块A、B、C质量相等,均为m.A、B用细绳绕过轻小滑轮相连接.不计细绳、滑轮质量及一切摩擦,两滑轮间距离为="0.6"m.开始时A、B静止,现将小物块C挂在

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图7-7-4所示,小物块ABC质量相等,均为m.AB用细绳绕过轻小滑轮相连接.不计细绳、滑轮质量及一切摩擦,两滑轮间距离为="0.6" m.开始时AB静止,现将小物块C挂在两滑轮间细线的中点O处,求:

图7-7-4
(1)物块C下落多大高度时的速度最大?
(2)物块C下落的最大距离多大?

◎ 答案

(1)下落的高度为:
.
.
(2)物块C下落的最大距离为H="0.4" m.

◎ 解析

本题考查学生综合分析能力以及机械能守恒定律的灵活运用能力.本题求解的关键是搞清楚“速度最大”和“下落最大距离”的隐含条件.
(1)将小物块C挂在细绳中点O处,C所受合力不为零,必向下运动.当C物速度达最大时,加速度为零,这时结点O点所受合力(三个物块拉力的合力)为零,三物块所受合力也分别为零.依据力的平衡知识可知,O点所受三根绳子的拉力必互成120°角,因此物块C下落的高度为:
.
(2)当物块C下落至最低点时,AB也到达最高点,此时三者速度都应为零.设C下落的最大高度为H,则AB上升的高度均为:

对三物块ABC及细绳组成的系统,由于只有重力和弹力做功,机械能守恒.当系统动能为零时物块C的重力势能的减少量等于AB重力势能的增加量,即mgH=2mgh
①②式联立并将="0.6" m代入计算即求得物块C下落的最大距离为
H="0.4" m.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图7-7-4所示,小物块A、B、C质量相等,均为m.A、B用细绳绕过轻小滑轮相连接.不计细绳、滑轮质量及一切摩擦,两滑轮间距离为="0.6"m.开始时A、B静止,现将小物块C挂在…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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