Question

如圖所示，一固定的契形木塊，其斜面的傾角θ=30°，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪，一柔軟的細(xì)繩跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連接．A的質(zhì)量為4kg，B的質(zhì)量為1kg．開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升．物塊A與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為．設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑2m距離后，細(xì)線突然斷了，試求（g取10m/s²）：
（1）繩斷瞬間物塊A的速率；
（2）物塊B上升的最大高度．

Answer 1

【答案】分析：（1）以AB組成的整體為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理求出繩斷瞬間物塊A的速率；
（2）繩斷瞬間物塊B與物塊A的速度相同，此后B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)機(jī)械能求出B上升的最大高度．
解答：解：（1）以AB組成的整體為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理得
   m_AgSsin30°-μm_AgScos30°-m_BgS=
代入解得，v=2m/s
（2）設(shè)物塊B上升的最大高度為h，根據(jù)機(jī)械能守恒得
    m_Bgh=
得h==0.2m
故物塊B上升的最大高度為H=h+2m=2.2m
答：
（1）繩斷瞬間物塊A的速率為2m/s；
（2）物塊B上升的最大高度為2.2m．
點(diǎn)評(píng)：本題是連接體問題，運(yùn)用動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律結(jié)合處理，也可以根據(jù)牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合研究．