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今年春天,我国西南地区遭遇百年不遇的特大干旱,在抗旱救灾的队伍中,我们的子弟兵战士翻山越岭为广大灾区人民送去“生命之水”,军民一心同自然灾害进行斗争。战士们通过山谷的一种方法可以简化为下面的情境:将一根长为2d、不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面,如图所示。战士甲用力拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直。然后战士甲将滑轮从静止释放。不计绳与滑轮的质量,忽略一切摩擦及空气阻力的影响,求:战士乙滑动过程中的最大速度Vm
乙在静止时由图中几何关系可知 h2+d2 = (2d-h)2,

解得h=(3分)
乙在滑动过程中机械能守恒,滑到绳子中点时位置最低,速度最快,此时A、P、B三点构成等边三角形,如图所示,P到AB的距离为h`=dcos300=(3分)

由机械能守恒,有mg(h`-h) =(5分)      
 解得(4分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用的电源频率为50Hz,查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,把第一个点记作O ,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____J,动能的增加量等于____J(取三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只质量为1kg的小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,A、B间距离为h1,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,B、D间距离为h2,则在小球下降阶段中,求:
(1)小球刚接触弹簧的上端时的速度的大小;
(2)小球在D位置时,弹簧的弹性势能;
(3)请定性说明小球从B运动到D的过程中,木块加速度大小和速度大小的变化情况。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨道BC组成,小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象.(小球在轨道连接处无机械能损失,)求:
(1)小球的质量和圆轨道的半径。
(2)试在图乙中画出小球在圆轨道最低点B时对轨道的压力F随H的变化图象。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

为了纪念2008年奥运会的成功举办,某公司为某游乐园设计了如图所示的玩具轨道,其中EC间的“2008”是用内壁光滑、透明的薄壁圆管弯成的竖直轨道,AB是竖直放置的光滑圆管轨道,B、E间是粗糙的水平平台,管道B、E、C端的下表面在同一水平线上且切线均为水平方向。现让质量m=0.5Kg的闪光小球(可视为质点)从A点正上方的Q处自由落下,从A点进入轨道,依次经过圆管轨道AB、平台BE和“8002”后从C点水平抛出。已知圆管轨道半径=0.4m,“O”字形圆形轨道半径=0.02m。Q点距A点高H=5m,到达“O”字形轨道最低点P时的速度为10m/s,,取g=10m/s2。求:

(1)小球到达O字形圆形轨道顶端N点时受到的轨道的弹力;
(2)在D点正上方高度为0.038m处设置一垂直于纸面粗细可不计的横杆,若D到C的水平距离为0.1m,则小球应距A点正上方多高处释放时,才能刚好能够从横杆上越过?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图1所示,摆球的质量为m,从偏离水平方向300的位置由静止释放,设绳子为理想轻绳,求小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图6,一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)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,ab两个带电小球,质量分别为mamb,用绝缘细线悬挂,两球静止时,它们距水平地面的高度均为hh足够大),绳与竖直方向的夹角分别为αβα<β),若剪断细线Oc,空气阻力不计,两球电量不变,重力加速度取g,则( )
A.a球先落地,b球后落地
B.ab两球同时落地
C.整个运动过程中,ab系统的电势能增加
D.落地时,ab两球的动能之和小于(ma+mbgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下图中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力):

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