Question

高一物理运动学

16．（10分）质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8米，如图所示.。若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动.（斜面足够长）求：
(1) 物体A着地时的速度；
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.

Answer 1

解法一：
（1）
A和B系统加速度a=(mg-mgsin30°)/2m=g/4
物体A着地时的速度为A着地时的A和B系统速度v
v^2=2as=2(g/4)*0.8=4
v=2米/秒
物体A着地时的速度2米/秒
（2）
物体A着地后，B沿斜面上滑，加速度a`=-mgsin30度/m=-g/2
0-v^2=2a`s`=-gs`
s`=v^2/g=4/10=0.4米
物体A着地后，B沿斜面上滑的最大距离0.4米

解法二：从能量的角度
从能量的角度去考虑
1.从开始时到物体A着地时
mgh=(1/2)2mv^2+mghsin30度(能量守恒定律)
v^2=(1/2)gh=(1/2)*10*0.8=4
v=2米/秒

2.
物体A着地后，B沿斜面上滑
(1/2)mv^2=mgh`=mgs`sin30°(能量守恒定律)
s`=v^2/g=4/10=0.4米