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例3. 如圖3所示.細(xì)繩繞過兩個定滑輪A和B.在兩端各掛一個重為P的物體.現(xiàn)在A.B的中點(diǎn)C處掛一個重為Q的小球.Q<2P.求小球可能下降的最大距離h.已知AB的長為2L.不計(jì)滑輪和繩之間的摩擦力及繩的質(zhì)量. 圖3 解析:選小球Q和兩重物P構(gòu)成的整體為研究對象.該整體的速率從零開始逐漸增為最大.緊接著從最大又逐漸減小為零(此時小球下降的距離最大為h).如圖4在整個過程中.只有重力做功機(jī)械能守恒. 圖4 因重為Q的小球可能下降的最大距離為h.所以重為P的兩物體分別上升的最大距離均為. 考慮到整體初.末位置的速率均為零.故根據(jù)機(jī)械能守恒定律知.重為Q的小球重力勢能的減少量等于重為P的兩個物體重力勢能的增加量.即. 從而解得 [模型要點(diǎn)] “滑輪 模型的特點(diǎn)為滑輪兩側(cè)的受力大小相等.在處理功能問題時若力發(fā)生變化.通常優(yōu)先考慮能量守恒規(guī)律.也可采用轉(zhuǎn)化法求解. [誤區(qū)點(diǎn)撥] 注意“死桿 和“活桿 問題. 如:如圖(a)輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為M1的物體.∠ACB=30°,圖(b)中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上.另一端G通過細(xì)繩EG拉住.EG與水平方向也成30°.輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個質(zhì)量為M2的物體.求細(xì)繩AC段的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比? 圖5 解析:圖(a)中繩AC段的拉力FTAC=M1g 圖(b)中由于FTEGsin30°=M2g.解得: [模型演練]1. 在圖6所示的裝置中.繩子與滑輪的質(zhì)量不計(jì).摩擦不計(jì).懸點(diǎn)a與b之間的距離遠(yuǎn)大于兩輪的直徑.兩個物體的質(zhì)量分別為m1和m2.若裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).則下列說法錯誤的是( ) A. 可以大于 B. 必定大于 C. 必定等于 D. 與必定相等 答案:C 圖6 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心OP點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2,F(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55N。求:

  (1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,重力對小球B做的功?

  (2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,力F做的功?

(3) 小球B運(yùn)動到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時,A、B兩球的速度大?

  (4)小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等?

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如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心OP點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2,F(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55N。求:

  (1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,力F做的功;

  (2)小球B運(yùn)動到C處時的速度大;

  (3)小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等。

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如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2。現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55N。求:
(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,力F做的功;
(2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,重力對小球B做的功;
(3)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時,A小球速度的大小;
(4)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時,小球B速度的大。
(5)小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等。

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(16分)如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2。現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55N。求:

(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,力F做的功;

(2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,重力對小球B做的功;

(3)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時,A小球速度的大小;

(4)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時,小球B速度的大。

(5)小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等。

 

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如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2,F(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55N。求:

(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,力F做的功;

(2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,重力對小球B做的功;

(3)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時,A小球速度的大。

(4)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時,小球B速度的大小;

(5)小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等。

 

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