问题
问答题
如图所示,一固定的锲形木块,其斜面长为3s,倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B(可视为质点)连接,A的质量为4m,B的质量为m.开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A自斜面顶端沿斜面下滑而B上升.当A、B位于同一高度时细线突然断了,不计物块A与斜面间的摩擦,求:
(1)细线断时两物块的速度大小.
(2)物块B上升的最大高度.
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答案
(1)AB系统机械能守恒,设细线断开时A与B速率为v,A、B运动的距离为x,则
4mgxsin30°=
?(4m)v2+1 2
mv2+mgx ①1 2
又x+
=3s ②x sin30°
解得:x=s,v=
③
gs2 5
(2)细线断了之后,物块以初速v竖直上抛,继续上升的最大距离h=
④v2 2g
由物块B上升最大高度H=h+x
代入数据解得 H=1.2s ⑤
答:
(1)细线断时两物块的速度大小是
.
gs2 5
(2)物块B上升的最大高度是1.2s.