高中物理“繩牽連物”連接體模型問題歸納復(fù)習(xí)專題-文庫吧
2025-07-06 11:36 本頁面
【正文】 2 質(zhì)量為 M和 m的兩個小球由一細(xì)線連接（ ），將 M置于半徑為 R的光滑半球形容器上口邊緣，從靜止釋放，如圖 2所示。求當(dāng) M滑至容器底部時兩球的速度。兩球在運(yùn)動過程中細(xì)線始終處于繃緊狀態(tài)。 解析： 設(shè) M滑至容器底部時速度為 ， m的速度為 。根據(jù)運(yùn)動效果，將 沿繩的方 向和垂直于繩的方向分解，則有： ，對 M、 m系統(tǒng)在 M從容器上口邊緣滑至碗底的過程，由機(jī)械能守恒定律有： ，聯(lián)立兩式解得：，方向水平向左； 方向豎直向上。 點評： 作為連接兩個物體的介質(zhì)繩，能實現(xiàn)力和能量的傳遞，這也就使兩個物體的運(yùn)動狀態(tài)彼此都會發(fā)生影響，這就使物體的速度上存在一定的矢量關(guān)聯(lián)，分解或者求解速度之間的約束關(guān)系就成為解決這類問題的關(guān)鍵。 三、考查機(jī)械能守恒定律應(yīng)用 例 3 如圖 3所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪 O O2和質(zhì)量 mB=m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量 mA=m的小 物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角 θ =60176。，直桿上 C點與兩定滑輪均在同一高度， C點到定滑輪 O1的距離為 L，重力加速度為 g，設(shè)直桿足夠長，小球運(yùn)動過程中不會與其他物體相碰?，F(xiàn)將小物塊從 C點由靜止釋放，試求： （ 1）小球下降到最低點時，小物塊的機(jī)械能（取 C點所在的水平面為參考平面）； （ 2）小物塊能下滑的最大距離； （ 3）小物塊在下滑距離為 L時的速度大?。? 解析： （ 1）設(shè)此時小物塊的機(jī)械能為 E1．由機(jī)械能守恒定律得：；
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