特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型:將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處,懸繩上有小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,可沿著細繩滑到對面。開始時,戰(zhàn)士甲拉住滑輪,質量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,處于靜止狀態(tài),AP豎直,則此時甲對滑輪的水平拉力為 ;若甲將滑輪由靜止釋放,則乙在滑動中速度的最大值為 。(不計滑輪與繩的質量,不計滑輇的大小及摩擦)
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(10分)特種兵過山谷的一種方法可簡化為圖示情景,將一根長為2d的不可伸長的細繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點,繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,沿著繩子滑到對面,如圖所示,戰(zhàn)士甲水平拉住滑輪,質量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止狀態(tài),此時AP豎直,然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止狀態(tài)釋放,若不計滑輪摩擦及空氣阻力,也不計繩與滑輪的質量,求:
(1)戰(zhàn)士甲釋放前對滑輪的水平拉力F:
(2)戰(zhàn)士乙滑動過程中的最大速率。(可用根號表示)
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