问题
计算题
(10分)一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功。
答案
W=mv
+(
-1)mgH
题目分析:设绳Q端对物体做的功为W,由几何关系得重物上升的高度h=(-1)H
所以物体克服重力做功WG=mgh=mg(-1)H
对重物应用动能定理得W-WG=mv2
车与重物的速度关系如右图所示,v=v0cos45°=v0
解得W=mv
+(
-1)mgH.
点评:本题学生应画出车到B点时,速度的分解图,要养成借助示意图分析问题的习惯。