一根粗細均勻的軟繩長為L,放在光滑水平桌面邊上,有全長的1/4沿桌邊下垂(如圖1所示).如軟繩從靜止開始運動,求當它全部滑離桌邊的瞬間獲得的速度有多大.(桌子的高度大于繩長L)

取軟繩和地球為一系統(tǒng),設繩的總質量為M.軟繩在順桌邊無摩擦下滑過程中,只有重力對繩做功,系統(tǒng)機械能守恒.以水平桌面為參考面,則初始時刻系統(tǒng)的機械能(只是懸下桌邊的那部分軟繩相對于桌面的重力勢能,其質心在水平桌面下方L處).
E1=(Mg)?(-L)=-MgL
軟繩全部滑離桌邊瞬間,其質心在水平桌面下方L處,此時它的機械能
E2=Mv2+Mg(-L)=Mv2- MgL
由于機械守恒  E1=E2
即  -MgL=Mv2-MgL
v2=gL- gL=gL
所以軟繩獲得速度大小為v=.
【試題分析】
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