如图所示,定滑轮B、C与动滑轮D组成一滑轮组,各滑轮与转轴间的摩擦、滑轮的质量均不计.在动滑轮D上,悬挂有砝码托盘A,跨

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  • 解题思路:人离开托盘后做竖直上抛运动,由于整个系统运动的对称性,人起跳后至再次落回砝码托盘时位移的大小是0 经历的时间是上升时间的2倍;

    系统运动的全过程中,满足平均动量守恒,可以使用人船模型的公式进行解答.

    整个模型在该状态时处于平衡状态,说明系统受到的合外力为0.因此系统在竖直方向满足总动量守恒.

    由于左右质量相等.人落回盘中时仍在原位置.两者的运动完全对称.

    人起跳后至再次落回砝码托盘经历的时间为:

    t=2

    v0

    g=2s…①

    人相对地起跳的最大高度:H=

    v20

    2g=5m…②

    系统运动的全过程中,满足平均动量守恒,由人船模型可得:mH-3mh=0…③

    人起跳后相对于盘的最大高度为H+h=[20/3]m…④

    答:人起跳后至再次落回砝码托盘经历的时间是2s,人起跳后相对于盘的最大高度是[20/3]h.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律.

    考点点评: 该题中,系统的平均动量守恒,使用人船模型的方法解题相对比较简单.若使用牛顿第二定律解题,涉及的过程复杂,受力分析比较繁琐,解题难度大.