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    如图2-1所示，轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上，质量为m的物块悬挂在绳上O点，O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程中，保持C、D两端的拉力F不变。

    （1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？

    （2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做功W为多少？

    （3）求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？

    （1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为h。因为F恒等于mg，所以绳对物块拉力大小恒为mg，由平衡条件知：2θ=120°，所以θ=60°，由图2-2知：h=L×tg30°=L　　[1]（4分）

    2）当物块下落h时，绳的C、D端均上升h’，由几何关系可得：h’=-L    [2]  

    克服C端恒力F做的功为：W=F*h’ 　 [3]　 （2分）　　　　　 　　　　 　　

    由[1]、[2]、[3]式联立解得：W=（-1）mgL  （2分）

       （3）出物块下落过程中，共有三个力对物块做功。重力做正功，两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。因为物块下降距离h时动能最大。由动能定理得：mgh-2W= 　 [4]   （2分）

    将[1]、[2]、[3]式代入[4]式解得：Vm=  （1分）

    当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值H，绳C、D上升的距离为H’。由动能定理得：mgH-2mgH’=0，又H’=-L，联立解得：H=。（3分）


    解析:

    略

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    （1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？

    （2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做功W为多少？

    （3）求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？

     

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    （1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？

    （2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做功W为多少？

    （3）求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？

     

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    科目：高中物理 来源：2011届辽宁省铁岭六校高三第二次联考物理试卷 题型：计算题

    如图2-1所示，轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上，质量为m的物块悬挂在绳上O点，O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程中，保持C、D两端的拉力F不变。

    （1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？
    （2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做功W为多少？
    （3）求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？

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    科目：高中物理 来源：2013届吉林省长春市高一下学期期中考试理科物理试题 题型：

    如图2-1所示，轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上，质量为m的物块悬挂在绳上O点，O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程中，保持C、D两端的拉力F不变。

    （1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？

    （2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做功W为多少？

    （3）求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？

     

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