如圖所示，總長為L的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個光滑的輕小滑輪，開始時下端A、B相平齊，當略有擾動時其一端下落，則當鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？

答案：
解析：

　　解析：鐵鏈脫落的過程中機械能守恒．我們可以選定某一個參考平面，找出鐵鏈初末狀態(tài)的機械能列守恒方程求解．也可以利用等效法求解：鐵鏈要脫離滑輪時重力勢能的減少，等效于將圖中滑輪左邊鐵鏈部分移至右邊鐵鏈部分下端時重力勢能的減少．然后由ΔEp＝ΔEk列方程．

　　解法一：(利用E2＝E1求解)：設鐵鏈單位長度的質(zhì)量為ρ，且選取初始位置鐵鏈的下端A、B所在的水平面為參考平面，則鐵鏈初態(tài)的機械能為

　　

　　解法二：(利用ΔEk＝－ΔEp求解)：如圖所示，鐵鏈剛離開滑輪時，相當于原來的部分移到了的位置．重力勢能的減少量

　　

　　方法歸納　注意此處空半格對于繩索、鏈條之類的物體，由于發(fā)生形變，其重心位置相對物體來說并不是固定不變的，能否確定重心的位置，常是解決該類問題的關鍵．可以采用分段法求出每段的重力勢能，然后求和即為整體的重力勢能；也可采用等效法求出重力勢能的改變量．再有，利用ΔEk＝－ΔEp列方程時，不需要選取參考平面，且便于分析計算．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目．如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H．若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠能到達右側(cè)C點，C、B間鋼絲繩長度為
L′=
L
10
，高度差為h=
H
3
．若參賽者在運動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為h，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變．
（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達B點，則人在A點處抓住掛鉤時至少應該具有多大的初速度？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點脫鉤并到達與鋼絲繩最低點水平相距為4a、寬度為a，厚度不計的海綿墊子上．若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中．為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應具有初速度的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，總長為L的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個光滑的輕小滑輪，開始時底端相齊．當略有拉動時其一端下落，則鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間的速度為
gL
2
gL
2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目．如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H．若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠能到達右側(cè)C點，C、B間鋼絲繩相距為L′=
L
10
，高度差為h=
H
3
．若參賽者在運動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為h，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變．
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（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達B點，則人在A點處抓住掛鉤時至少應該具有多大的初動能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點脫鉤并到達與鋼絲繩最低點水平相距為4a、寬度為a，厚度不計的海綿墊子上．若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中．為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應具有初動能的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目．如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為打，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H．若質(zhì)量為m的參賽者抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠能到達右側(cè)C點，C、B間鋼絲繩相距為L′=
L
10
，高度差為h=
H
3
．參賽者在運動過程中視為質(zhì)點，滑輪受到的阻力大小可認為不變，且克服阻力所做的功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變．重力加速度為g．求：

（1）滑輪受到的阻力大小；
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達召點，則參賽者在A點處抓住掛鉤時至少應該具有的初動能；
（3）某次比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點松開掛鉤并落到與鋼絲繩最低點水平相距為4a、寬度為a、厚度不計的海綿墊子上．若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中．為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應具有初動能的范圍．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高三上第一次階段性測試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（16分）在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠能到達右側(cè)C點，C、B間鋼絲繩相距為，高度差為。若參賽者在運動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變。

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？

（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達B點，則人在A點處抓住掛鉤時至少應該具有多大的初動能？

（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點脫鉤并到達與鋼絲繩最低點水平相距為、寬度為，厚度不計的海綿墊子上。若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應具有初動能的范圍？

 

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