Question

如圖所示，跨過同一高度處的光滑輕小定滑輪的細(xì)線連接著質(zhì)量相同的物體A和B，A套在光滑水平桿上，定滑輪離水平桿的高度h＝0.2 m，開始時(shí)讓連接A的細(xì)線與水平桿的夾角＝53°．由靜止釋放A，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，A所能獲得的最大速度為多少？(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10 m/s²，且B不會(huì)與水平桿相碰)

Answer 1

答案：
解析：

解析：物體A受到細(xì)線的拉力方向一直在變化，所以物體A受到的力是變力，很難用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．但由于物體A和B以及地球組成的系統(tǒng)內(nèi)只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．在物體A被拉至左側(cè)定滑輪的正下方之前，細(xì)線的拉力使其加速；在物體A被拉至左側(cè)定滑輪的正下方之后，細(xì)線的拉力使其減速．可見，物體A被拉至左側(cè)定滑輪的正下方時(shí)，其速度最大． 　　物體A被拉至左側(cè)定滑輪的正下方時(shí)獲得最大速度，此時(shí)物體B的瞬時(shí)速度為0．以物體A所在水平面為參考平面，在從物體A剛被釋放到物體A運(yùn)動(dòng)至左側(cè)定滑輪正下方的過程中，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律，有mv2＝mg(－h(huán)) 　　解得A所能獲得的最大速度為： 　　v＝m/s＝1 m/s． 　　方法歸納　注意此處空半格求解本題的關(guān)鍵是正確選取研究對(duì)象，而且要能判斷出獲得最大速度時(shí)所處的位置．分析時(shí)還可從系統(tǒng)何時(shí)具有最小重力勢(shì)能著手，即只有當(dāng)物體A被拉至左側(cè)定滑輪的正下方時(shí)，物體B的位置最低，此時(shí)系統(tǒng)有最小重力勢(shì)能，也就有最大動(dòng)能，又此時(shí)物體B的瞬時(shí)速度為0，故物體A具有最大動(dòng)能，則具有最大速度．