如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上通过轻滑轮连接着质量mA=mB=10kg的两个物体A、B,开始时用托住A物,使

如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上通过轻滑轮连接着质量mA=mB=10kg的两个物体A、B,开始时用托住A物,使A物离地面高h=5m,B位于斜面底端,放手后,求:
(1)A物体即将着地时,A物体的动能和B物体的重力势能各是多少?
(2)B物体的重力势能的最大值和离开斜面底端的最远距离各为多少?
旧花瓶 1年前 已收到1个回答 举报

aaxaaax 春芽

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解题思路:(1)由机械能守恒定律可求得两物体在A着地的瞬间的速度,则可求得两物体的动能;
(2)对B分析,由机械能守恒定律可求得B的最大重力势能;根据其运动过程,分析其最远距离.

(1)以地面为参考面,A着地前的瞬间,AB的速度为v0,由机械能守恒定律有:
mAgh=[1/2](mA+mB)v2+mBghsin30°
移项解得:v=
gh(1−sin30°)=
10×5×(1−0.5)=5m/s;
所以A物体的动能为:EKA=[1/2]mAv2=[1/2×10×25=125J;
B物体的重力势能为:EPB=mBghsin30°=10×5×0.5=250J;
(2)B物体上升的高度为:h′=
v2
2g]=
52
2×10=1.25m,
B 沿斜面上升的最大高度为:H=h•sin30°+h′=5×0.5+1.25=3.75m,
B物体重力势能的最大值为:EPBm=mBgH=10×10×3.75=375J,
B 物体离开斜面底端最远距离为:L=[H/sin30°]=[3.75/0.5]=7.5m.
答:(1)A物体即将着地时,A物体的动能和B物体的重力势能各为125J和250J;
(2)B物体的重力势能的最大值为375J;离开斜面底端的最远距离为7.5m

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;竖直上抛运动.

考点点评: 本题考查机械能守恒定律应用,要注意正确选择研究对象,分析两物体的运动过程,从而由机械能守恒定律列式求解.

1年前

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