问题 计算题

如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球

a和b。a球质量为2m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,求a可达到的最大高度.

答案

1.2h

题目分析:在b球落地前,a.b球组成的系统机械能守恒,且a.b两球速度大小相等,设为v,根据机械能守恒定律有:3mgh-2mgh= (2m+3m)v2

解得:

b球落地时,a球高度为h,之后a球向上做竖直上抛运动,由机械能守恒有,

 (2m)v2=2mgΔh

Δh==0.2h

所以a球可能达到的最大高度为H=h+0.2h=1.2h.

点评:在a球上升的全过程中,a球的机械能是不守恒的,所以在本题中要分过程来求解,第一个过程系统的机械能守恒,在第二个过程中只有a球的机械能守恒.

选择题
单项选择题