如圖所示,細繩繞過兩個定滑輪A和B,在兩端各掛一個重為P的物體,現(xiàn)在A、B的中點C處掛一個重為Q的小球,Q<2P,求小球可能下降的最大距離h。已知AB的長為2L,不計滑輪和繩之間的摩擦力及繩的質(zhì)量。
 
選小球Q和兩重物P構(gòu)成的整體為研究對象,該整體的速率從零開始逐漸增為最大,緊接著從最大又逐漸減小為零(此時小球下降的距離最大為h),如圖4在整個過程中,只有重力做功機械能守恒。
 
因重為Q的小球可能下降的最大距離為h,所以重為P的兩物體分別上升的最大距離均為。
考慮到整體初、末位置的速率均為零,故根據(jù)機械能守恒定律知,重為Q的小球重力勢能的減少量等于重為P的兩個物體重力勢能的增加量,即
從而解得
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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在光滑水平面上放一質(zhì)量為M、邊長為l的正方體木塊,木塊上有一長為L的輕質(zhì)光滑棒,棒的一端用光滑鉸鏈連接于地面上O點,棒可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,另一端固定一質(zhì)量為m的均質(zhì)金屬小球.開始時,棒與木塊均靜止,棒與水平面夾角為.當棒繞O點向垂直于木塊接觸邊方向轉(zhuǎn)動到棒與水平面間夾角為的瞬時,求木塊速度的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC,其半徑R=0.5m,軌道在C

處與水平地面相切,在C處放一小物塊,給它一水平向左的初速度v0=5m/s,結(jié)果他沿CBA運動,通過A點,最后落在水平地面上的D點,求C、D的距離s(取重力加速度g=10m/s2
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑水平面上有一長木板,長木板的上表面也是水平光滑的,右端用細繩拴在墻上,左端上部固定一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為的鐵球以某一初速度,在木板的上表面上向左勻速運動,鐵球與彈簧剛接觸時繩子繃緊,小球的速度仍與初速度相同,彈簧被壓縮后,鐵球的速度逐漸減小,當速度減小到初速度的一半時,彈簧的彈性勢能為,此時細繩恰好被拉斷(不考慮這一過程中的能量損失),此后木板開始向左運動。

(1)鐵球開始運動時的初速度是多少?
(2)若木板的質(zhì)量為,木板開始運動后彈簧的彈性勢能最大是多少?
(3)為使木板獲得的動能最大,木板的質(zhì)量應為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(20分)如圖所示,物塊A的質(zhì)量為M,物塊B、C的質(zhì)量都是m,都可以看作質(zhì)點,且mM<2m。ABBC用不可身長的輕線通過輕滑輪相連,A與地面用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接,物塊B與物塊C的距離和物塊C到地面的距離相等,假設(shè)C物塊落地后不反彈。若物塊A距滑輪足夠遠,且不計一切阻力。則:

(1)若將BC間的輕線剪斷,求A下降多大距離時速度最大;
(2)若BC間的輕線不剪斷,將物塊A下方的輕彈簧剪斷后,要使物塊B不與物塊C相碰,則Mm應滿足什么關(guān)系?(不計物塊B、C的厚度)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在水平光滑細桿上穿著A、B兩個剛性小球,兩球間距離為L,用兩根長度同為L的不可伸長的輕繩與C球連接(如圖20所示),開始時三球靜止二繩伸直,然后同時釋放三球。已知A、B、C三球質(zhì)量相等,試求A、B二球速度V的大小與C球到細桿的距離h之間的關(guān)系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

半徑為R的圓桶固定在小車上,有一光滑小球靜止在圓桶最低點,如圖5-5所示,小車以速度v向右做勻速運動、當小車遇到障礙物突然停止時,小球在圓桶中上升的高度可能為(   )
A.等于B.大于
C.小于D.等于2R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于機械能和機械能守恒定律,下列說法中錯誤的是( 。
A.機械能包括動能、重力勢能和彈性勢能,且系統(tǒng)的機械能恒為正
B.物體在自由落體過程中,物體和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
C.一顆隕石在穿過大氣層向地球墜落的過程中,動能增加,但系統(tǒng)機械能減小
D.火箭在加速向上的發(fā)射過程中,機械能增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



(1) B球靜止時彈簧的壓縮量x;
(2) A球下滑2x即將與B球碰撞時的速度v1的大;
(3) 試推算C球能否被拉離擋板。

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