在倾角α=30°的光滑斜面上通过滑轮连结着质量mA=mB=10kg的两个物体,开始时用手托住A,离地高h=5m,B位于斜

2个回答

  • 解题思路:(1)以两物体组成的系统作为研究对象,系统的机械能守恒,列式从而求出A物体落地瞬间的速度.即可求解A的动能;并可求出系统的总势能.(2)当物体A落地后,物体B由于惯性继续上升,对B,由机械能守恒定律可求出B物在斜面上的最远点离地的高度,即求得最大势能.

    (1)由题知,A、B两物构成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,得:

    mAgh-mBghsinα=[1/2](mA+mB)v2

    将mA=mB=10kg,h=5m代入解得:v=5m/s.

    A的动能为:EKA=[1/2]mAv2=[1/2]×10×25J=125J

    系统的总势能为:Ep=mBghsinα=10×10×5×0.5J=250J

    (2)当A物体落地后,B物体由于惯性将继续上升,此时绳子松了,对B物体而言,只有重力做功,故B物体的机械能守恒.

    设B上升的最远点离地高度为H,根据机械能守恒定律得:[1/2]mBv2=mBg(H-hsinα)

    代入得:

    整理得:H=3.75m.

    离开斜面底端的最远距离为 S=[H/sinα][3.75/sin30°]m=7.5m

    最大势能为:EPB=mgH=10×10×3.75J=375J

    答:(1)A即将着地时,A的动能为125J,系统的总势能为250J;

    (2)物体B势能的最大值是375J,离开斜面底端的最远距离是7.5m.

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;重力势能.

    考点点评: 对于连接体问题(系统),只要只有重力做功,应首选机械能守恒定律求解,但对单个物体的机械能并不守恒,不能单独运用机械能守恒定律.