问题
计算题
如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B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沿斜面下滑而B上升,物块A与斜面间无摩擦,若A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了。求物块B上升的最大高度H。
答案
解:由A、B和地球组成的系统,在A、B运动过程中,只有A、B的重力做功,系统机械能守恒
ΔEP=ΔEk,即:4mg·-mg·s=
mv2+
×4mv2 ①
细线突然断的瞬间,物块B竖直上升的速度为v,此后B做竖直上抛运动,设继续上升的距离为h,由机械能守恒得mv2=mgh ②
物块B上升的最大高度H=h+s ③
由①②③解得H=1.2 s