如图所示,一根轻绳绕过光滑的定滑轮,两端分别挂着质量为M和m的长方形物块,距地面高为h(h远小于半绳长).且M>m,开始

如图所示,一根轻绳绕过光滑的定滑轮,两端分别挂着质量为M和m的长方形物块,距地面高为h(h远小于半绳长).且M>m,开始时用手握住M,使系统处于如图所示状态.此时将M由静止释放.求
(1)M落地速度;
(2)请分别求出绳子对M和m所做的功.(绳与滑轮的质量不计)
ls709 1年前 已收到1个回答 举报

住在火星 幼苗

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解题思路:(1)以M、m作为系统,运动过程中系统的机械能守恒,根据机械能守恒定律求解即可.
(2)对M、m两个物体,分别运用动能定理求解绳子对M和m所做的功.

设M落地速度为v,此时m速度也为v
(1)以M、m作为系统,此过程机械能守恒,则得:
[1/2]Mv2+[1/2mv2+mgh=Mgh
解得:v=

2(M−m)gh
M+m]
(2)此过程绳子拉力对m所做的功为WT,根据动能定理有:
对m:WT-mgh=[1/2mv2
得:WT=
2Mmgh
M+m]
绳子对M所做的功WT′,
对M:Mgh+WT′=[1/2Mv2
得:WT′=-
2Mmgh
M+m]
答:(1)M落地速度为

2(M−m)gh
M+m;
(2)绳子对M所做的功为-[2Mmgh/M+m],绳子对m所做的功为[2Mmgh/M+m].

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;动能定理.

考点点评: 本题要注意对两个物体组成的系统机械能是守恒,而对单个物体机械能并不守恒.运用动能定理是求功的常用方法.

1年前

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