问题 问答题

如图所示,水平桌面上固定一楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一面与水平地面垂直,顶上固定一个定滑轮.跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接,A质量为m,B的质量为2m.开始时,将B托在手中不动,细线保持竖直拉紧,然后放开手.当物块B竖直下落距离s后,细线突然断了,此时物块B还没有接触地面.所有摩擦均忽略不计.求:

(1)线断瞬间物块B的速度.

(2)线断后,物块A又沿斜面上滑的最大距离(设A不会与定滑轮相碰).

答案

(1)设细线断裂瞬间A和B速度的大小为v,由机械能守恒定律得:

2mgs=mgssin30°+

1
2
mv2+
1
2
?2mv2

解得v=

gs

(2)设物块A继续上滑的距离为s′,由机械能守恒定律得:

mgs′sin30°=

1
2
mv2

解得s′=s.

答:(1)线断瞬间物块B的速度为

gs

(2)线断后,物块A又沿斜面上滑的最大距离为s.

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