如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置於地面,b球質量為3...

來源:國語幫 1.12W

問題詳情:

如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置於地面,b球質量為3m,用手托住,高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b後,a可能到達的最大高度為(  )

如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置於地面,b球質量為3...

  A. h             B. l.5h              C. 2h               D. 2.5h

【回答】

考點:  機械能守恆定律.

專題:  機械能守恆定律應用專題.

分析:  本題可以分為兩個過程來求解,首先根據ab系統的機械能守恆,可以求得a球上升h時的速度的大小,之後,b球落地,a球的機械能守恆,從而可以求得a球上升的高度的大小.

解答:  解:設a球到達高度h時兩球的速度v,根據機械能守恆:

b球的重力勢能減小轉化為a球的重力勢能和a、b球的動能.即:

3mgh=mgh+如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置於地面,b球質量為3... 第2張•(3m+m)V2

解得 兩球的速度都為V=如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置於地面,b球質量為3... 第3張

此時繩子恰好鬆弛,a球開始做初速為V=如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置於地面,b球質量為3... 第4張的豎直上拋運動,

同樣根據機械能守恆:mgh+如圖,一很長的不可伸長的柔軟細繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置於地面,b球質量為3... 第5張mV2=mgH

解得a球能達到的最大高度H為1.5h.

故選B.

點評:  在a球上升的全過程中,a球的機械能是不守恆的,所以在本題中要分過程來求解,第一個過程系統的機械能守恆,在第二個過程中只有a球的機械能守恆.

知識點:機械能守恆定律

題型:選擇題

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