问题
问答题
如图所示,物体A的质量M=2kg和物体B的质量m=1kg,通过轻绳子跨过滑轮相连.斜面光滑,不计绳子和滑轮之间的摩擦.开始时A物体离地的高度为h=0.4m,B物体位于斜面的底端,斜面倾角为θ=30°,刚开始时用手托住A物体,使A、B两物均处于静止状态.重力加速度g=10m/s2,撤去手后,求:
(1)A物体落地瞬间的速度大小?
(2)A物体落地后B物体在斜面上的最远点离地的高度多大?
答案
(1)由题知,A、B两物构成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,得:
Mgh-mghsinθ=
(M+m)v21 2
将M=2kg,m=1kg,即M=2m,h=0.4m代入解得:v=
=gh
m/s=2m/s.10×0.4
(2)当A物体落地后,B物体由于惯性将继续上升,此时绳子松了,对B物体而言,只有重力做功,故B物体的机械能守恒.
设B上升的最远点离地高度为H,根据机械能守恒定律得:
mv2=mg(H-hsinθ)1 2
整理得:H=h=0.4m.
答:(1)A物体将要落地时的速度为2m/s.
(2)B物在斜面上的最远点离地的高度为0.4m.