如图所示,物体A的质量为M,圆环B的质量为m,通过绳子连结在一起,圆环套在光滑的竖直杆上,开始时连接圆

2025-01-24 13:15:15
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回答1:


(1)若圆环恰好能下降h=3m,由机械能守恒定律得:
mgh=MghA
由几何关系可得:
h2+l2=(l+hA)2
解得:
M=3m.
(2)若圆环下降h=3m时的速度v=5m/s,由机械能守恒定律得:
mgh=MghA+

1
2
mv2+
1
2
MvA2
如图所示,A、B的速度关系为
vA=vcosθ=v?
h
h2+l2

解得:
M
m
35
29

(3)B的质量比A的大得越多,圆环下降h=3m时的速度越大,当m>>M时可认为B下落过程机械能守恒,有:
mgh=
1
2
mvm2

解得圆环的最大速度:
vm=
60
m/s=7.8m/s;
即圆环下降h=3m时的速度不可能超过7.8m/s.
答:
(1)为使圆环能下降h=3m,两个物体的质量应满足M=3m.
(2)若圆环下降h=3m时的速度v=5m/s,则两个物体的质量关系为
M
m
35
29

(3)不管两个物体的质量为多大,圆环下降h=3m时的速度不可能超过7.8m/s.

回答2:

以M为分析对象,因为细绳始终处于垂直方向,所以M只收两个力作用,重力Mg竖直向下,细绳拉力T竖直向上,M不存在平行于滑杆方向的分力,也就是M不存在加速度。
所以可以判定M与m一起做匀速直线运动。
以M为分析对象,因为细绳始终处于垂直方向,所以M只收两个力作用,重力Mg竖直向下,细绳拉力T竖直向上,M不存在平行于滑杆方向的分力,也就是M不存在加速度。
所以可以判定M与m一起做匀速直线运动。
环受力:
(1)重力mg;
(2)细绳拉力T=Mg;
(3)滑杆支持力N,垂直滑杆斜向上;
(4)摩擦力f,平行滑杆向后。
所以A错B对。
做匀速运动,所以C错。
轻绳拉力等于物体重力,所以D错。