(10分)特種兵過(guò)山谷的一種方法可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:將一根長(zhǎng)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等髙處,細(xì)繩上有小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,可沿著細(xì)繩滑到對(duì)面。開(kāi)始時(shí),戰(zhàn)士甲拉住滑輪,質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,處于靜止?fàn)顟B(tài),AP沿豎直方向,且大小等于d。(不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量,不計(jì)滑輪的大小及摩擦,重力加速度為g)若甲對(duì)滑輪的拉力沿水平方向,求拉力的大小。

 

 

【答案】

【解析】

試題分析:設(shè)繩中的張力為 T,BP 繩與豎直方向間的夾角為θ 。

由已知條件可知 :sinθ=0.8,cosθ= 0.6(2分)

由初始狀態(tài)滑輪的受力情況和共點(diǎn)力作用下的平衡條件可知:

在豎直方向:T + Tcosθ = mg   (3分)

在水平方向: Tsinθ= F (3分)

 聯(lián)立解得F =  (2分)

考點(diǎn):本題考查力的平衡和正交分解法。

 

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(1)戰(zhàn)士甲釋放滑輪前對(duì)滑輪的水平拉力F;
(2)戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度.

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特種兵過(guò)山谷的一種方法可化簡(jiǎn)為如圖所示的模型:將一根長(zhǎng)為2d、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處,懸繩上有小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,可沿著細(xì)繩滑到對(duì)面.開(kāi)始時(shí),戰(zhàn)士甲拉住滑輪,質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,處于靜止?fàn)顟B(tài),AP豎直,則此時(shí)甲對(duì)滑輪的水平拉力為
mg
2
mg
2
;若甲將滑輪由靜止釋放,則乙在滑動(dòng)中速度的最大值為
(
3
-
3
2
)gd
(
3
-
3
2
)gd
.(不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量,不計(jì)滑輇的大小及摩擦)

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精英家教網(wǎng)特種兵過(guò)山谷的一種方法可簡(jiǎn)化為圖示情景.將一根長(zhǎng)為3d的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點(diǎn),繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,沿著繩子滑到對(duì)面.如圖所示,戰(zhàn)士甲水平拉住滑輪,質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)AP豎直,然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,若不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力,也不計(jì)繩與滑輪的質(zhì)量,求:
(1)戰(zhàn)士甲釋放前對(duì)滑輪的水平拉力F;
(2)戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度.(結(jié)果可保留根號(hào))

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(1)若甲對(duì)滑輪的拉力沿水平方向,求拉力的大;
(2)若甲將滑輪由靜止釋放,求乙在滑動(dòng)中速度的最大值(結(jié)果可帶根式).

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(10分)特種兵過(guò)山谷的一種方法可簡(jiǎn)化為圖示情景,將一根長(zhǎng)為2d的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點(diǎn),繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,沿著繩子滑到對(duì)面,如圖所示,戰(zhàn)士甲水平拉住滑輪,質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)AP豎直,然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,若不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力,也不計(jì)繩與滑輪的質(zhì)量,求:

(1)戰(zhàn)士甲釋放前對(duì)滑輪的水平拉力F:

(2)戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)程中的最大速率。(可用根號(hào)表示)

 


     

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