Question

如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮

Answer 1

解题思路：（1）物块A到达C处时合力等于重力，根据牛顿第二定律求解加速度；

（2）初始位置，先后对B和A受力分析，根据平衡条件列式求解；

（3）从A到C过程，三个物体过程的系统只有动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒，根据守恒定律列式求解．

（1）当A物块到达C处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方向只受重力作用，；

所以A物块的加速度a=g=10m/s²；

（2）B物体受重力和拉力而平衡，故拉力等于其重力；

物体A受重力、拉力和杆的支持力，如图所示

设B物块的质量为M，绳子拉力为T；根据平衡条件：

Tcos37°=mg

T=Mg

联立解得M=0.5kg

（3）设Q物块的质量为m_o，根据系统机械能守恒得：

mgh_ac=（M+m_o）gh_b

h_ac=dcot37°=1.6m（

h_b=

d

sin370−d＝0.8m

解之得：m_o=0.3kg

答：（1）物块A到达C处时的加速度大小为10m/s²；

（2）物块B的质量为0.5kg；

（3）物块Q的质量为0.3kg．

点评：

本题考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．

考点点评： 本题前两问直接根据牛顿第二定律和平衡条件列式求解；第三问系统机械能守恒，也可以对系统运用动能定理列式求解，较难．