问题 问答题

如图所示,有一光滑的T字形支架,在它的竖直杆上套有一个质量为m1的物体A,用长为l的不可伸长的细绳悬挂在套于水平杆上的小环B下,B的质量为m2=m1=m开始时A处于静止状态,系绳处于竖直状态.今用水平恒力F=3mg拉小环B,使A上升至细绳与水平杆成37°,

求:(1)拉力F做的功

(2)末时刻A的速度为大小.

答案

(1)拉力做功:W=FS=FLcos37°=2.4mgL

(2)设A的速度为vA,B的速度为vB.由于绳不可伸长,A、B沿绳的分速度相等.分别将A、B、的速度按效果分解得;

vBcos37°=vAsin37°

vA=

4
3
 vB

对A、B连同绳子构成的系统应用动能定理:

W-mgL(1-sin37°)=

1
2
mv
2A
+
1
2
mv2B

解得:vA=

8
5
gL
 

答:(1)拉力F做的功2.4mgL

(2)末时刻A的速度为

8
5
gL

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