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如图所示装置,一质量为m的圆环套在一光滑杆上,杆固定,倾角为α=60°,用轻绳通过滑轮与质量为M的物块相连,现将m拉到A

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/02 17:26:05
如图所示装置,一质量为m的圆环套在一光滑杆上,杆固定,倾角为α=60°,用轻绳通过滑轮与质量为M的物块相连,现将m拉到A位置由静止释放,AO水平,m向下运动到达最低点B,已知OC垂直于杆,β=58.7°,A距滑轮L=1米.

(1)求M:m;
(2)若M:m=2.5,试求m运动到C点的速度v;
(3)简要描述m从A运动到B的过程中,M的速度大小变化情况.
有一位同学在解第(1)小问时的思路是这样的:m在B点速度为零,所以所受合外力为零,列出方程,从而解出M:m.
你认为该同学的解法正确吗?
若认为正确,按该同学的思路列出第(1)小问的方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小问.若认为有错误,请说明理由,给出第(1)小问正确的解法,列出方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小问.
(1)该同学的解法是错误的.因为在B点虽然速度为零,但并不处于平衡状态.所以不能根据平衡条件列式求解M:m.
正确的解法是:由系统机械能守恒得:
  mgLsinα(cosα+tanβsinα)=MgL(
sinα
cosβ−1)----------①

mgLsinαcos(α−β)
cosβ=MgL(
sinα
cosβ−1)----------②
可得:
m
M=

sinα
cosβ−1
sinα(cosα+tanβsinα)
(2)m运动到C点时,在沿绳方向的速度为0,所以此时M速度为0,由机械能守恒定律得
 
1
2mv2=mgLcosαsinα+MgL(1−sinα)
由M=2.5m
解出v=3.92m/s
(3)M向下先加速、再减速到零、然后向上加速、再减速到零.
答:(1)该同学的解法是错误的.因为在B点虽然速度为零,但并不处于平衡状态.所以不能根据平衡条件列式求解M:m.
正确的解法见上.
(2)m运动到C点的速度v是3.92m/s;
(3)m从A运动到B的过程中,M向下先加速、再减速到零、然后向上加速、再减速到零.
如图所示装置,一质量为m的圆环套在一光滑杆上,杆固定,倾角为α=60°,用轻绳通过滑轮与质量为M的物块相连,现将m拉到A (2009•上海模拟)如图所示装置,一质量为m的圆环套在一光滑杆上,杆固定,倾角为α=60°,用轻绳通过滑轮与质量为M的 如图所示,质量为m的环套在光滑的竖直杆上,用细线通过摩擦不计的滑轮与质量为M的砝码相连,滑轮与杆相距0.3m,将环从与滑 质量均为m的物块ab通过滑轮相连,a放在倾角为37度的固定斜面上,不计滑轮质量及一切摩擦 如图所示,一质量为m的小球套在光滑竖直杆上,轻质弹簧一端固定于O点,另一端与该小球相连.现将小球从A点由静止释放,沿竖直 轻绳一端挂一质量为M的物体,另一端系在质量为m的圆环上,圆环套在竖直固定的细杆上,定滑轮与细杆相距0.3m,如图所示,将 如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定 如图所示,一条质量不计的细线一端拴一个质量为M的砝码,另一端系一个质量为m的圆环,将圆环套在一根光滑的竖直杆上.滑轮与竖 如图所示,用一条质量不计的细线,一端拴一个质量为M的砝码,一端系一个质量为m的圆环,将圆环套在一根光滑的竖直杆上,滑轮与 如图所示,一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连,另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m 如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m 如图所示,质量为m的物体A放在倾角θ=30°的斜面上,物体与斜面间的摩擦因数为μ,用力F通过滑轮将物体从斜面底端拉到顶点