Question

如图所示，一小球通过长为L的轻细绳（不可伸长）悬挂在木箱的顶端，现用力竖直向上拉木箱，使木箱和小球一起由静止开始向上运动

Answer 1

解题思路：（1）木箱停止运动，小球做竖直上抛运动，结合竖直上抛的位移，根据速度位移公式求出木箱的最大速度．

（2）根据拉力的大小以及功率的大小，结合动能定理求出木箱上升高度h经历的时间t．

（1）设木箱的最大速度为v，升降机停止后小球做竖直上抛运动，则

v²=2gL，

解得v=

2gL．

（2）设木箱和小球的总质量为m，达最大速度时，

拉力F=mg，

功率P=Fv，

根据动能定理得，Pt−mgh＝

1

2mv2，

解得t=

h+L

2gL．

答：（1）木箱的最大速度为

2gL．

（2）木箱上升高度h经历的时间为

h+L

2gL．

点评：

本题考点： 牛顿第二定律；参考系和坐标系．

考点点评： 在木箱上升h的高度中，做变速运动，无法通过动力学知识求解，只能抓住功率不变，结合动能定理进行求解．