如右圖所示,在一光滑水平面上放一個物體,人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體,使物體在水平面上運動,人以大小不變的速度v運動.當繩子與水平方向成θ角時,物體前進的瞬時速度是多大?

v=


解析:

解法一:微元法

   設經(jīng)過時間Δt,物體前進的位移Δs1=BC,如右圖所示.過C點作CD⊥AB,當Δt→0時,∠BAC極小,在△ACD中,可以認為AC=AD,在Δt時間內(nèi),人拉繩子的長度為Δs2=BD,即為在Δt時間內(nèi)繩子收縮的長度.

   由圖可知

   BC=                       ①

   由速度的定義物體移動的速度為

   v=                  ②

   人拉繩子的速度v=     ③

   由①②③解之v=.

   解法二:分解法?

   繩子牽引物體的運動中,物體實際在水平面上運動,這個運動就是合運動,所以物體在水平面上運動的速度v是合速度,將v按如下圖所示進行分解

   其中v=vcosθ,使繩子收縮

   v=vsinθ,使繩子繞定滑輪上的A點轉(zhuǎn)動

   所以v=.

練習冊系列答案
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如右圖所示,在勻強磁場B的區(qū)域中有一光滑斜面體,在斜面上放了一根長L,質(zhì)量為m的導線,當通以如圖示方向的電流I后,導線恰能保持靜止,則磁感應強度B應滿足( 。

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(1)A停在木板C的左端后A、B、C共同運動的速度v;
(2)整個過程中系統(tǒng)克服摩擦力做功而產(chǎn)生的內(nèi)能W;
(3)若重物A與木板C間的動摩擦因數(shù)為μ,求重物A對木板C相對位移的最大值sm及系統(tǒng)的最大彈性勢能Epm
精英家教網(wǎng)

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