如图所示,一根不可伸长的轻细绳穿过光滑小环D,绕过轻质光滑定滑轮O,一端与放在光滑斜面上的物块m1连接

2025-04-24 21:47:04
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回答1:

(1)分析A、B受力如图,由平衡条件可知:

对m2有:T2=T1cosα
对m1有:T1=m1gsinθ
联立以上各式并代入数据得:T2=6

3
N  
(2)小球速度最大时,正好在D点正下方,m1速度为零,对系统由机械能守恒得:
1
2
m2
v
m1g(
AD
?
AD
sinα)sinθ

代入数据得:vm
6
10
5
m/s 
(3)设物块运动到C时,小球运动到E,此时绳与细杆间的夹角为β,由数学知识可知sinβ=
AD
sinα
AD
?
BC
,sin2β+cos2β=1,cosβ=
7
4

m1从B滑到C的速度为v1.由系统由机械能守恒得:
1
2
m1
v
+
1
2
m2
v
m1g
BC
sinθ

由速度分解知识可得:v1=v2cosβ
联立以上各式并代入数据得:v1
2
14
5
m/s  
答:(1)水平细线对小球的拉力大小为6
3
N
(2)若将水平细线剪断,小球运动的最大速度vm
6
10
5
m/s;
(3)将水平细线剪断后,物块m1从B点沿斜面运动0.4m到C时的速度v1
2
14
5
m/s.