一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩P、Q提升井中質(zhì)量為m的物體,如下圖所示.繩的P端拴在車(chē)后的掛鉤上,Q端拴在物體上,設(shè)繩的總長(zhǎng)不變,繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì).開(kāi)始時(shí)車(chē)在A(yíng)點(diǎn),左右兩側(cè)繩子都已繃緊,并且都是豎直的,左側(cè)繩長(zhǎng)為H.提升時(shí),車(chē)加速向左運(yùn)動(dòng),沿水平方向從A經(jīng)過(guò)B駛向C,設(shè)A到B的距離也為H,車(chē)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為VB,求在車(chē)由A開(kāi)到B的過(guò)程中,繩Q端的拉力對(duì)物體做的功.

答案:
解析:

在本題中,繩Q端的拉力對(duì)物體做功也是變力做功,只能應(yīng)用動(dòng)能定理求解.設(shè)繩的P端到達(dá)B點(diǎn)時(shí),左邊的繩與水平地面所成夾角為θ.物體從井底上升的高度為h,速度為v,所求的功為W.由動(dòng)能定理得       

      W-mgh=mv2

因繩的總長(zhǎng)不變,所以根據(jù)幾何條件可得

      h=-H,

  又因?yàn)槲矬w的速度與車(chē)同時(shí)刻沿繩方向的速度一定相等,故應(yīng)將車(chē)速沿繩方向與垂直繩方向分解,見(jiàn)下圖,則有

      v=VBcosθ,又θ=,

聯(lián)立以上四式可解得

      W=


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一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖所示:繩的P端拴在車(chē)后的掛鉤上,Q端拴在物體上,設(shè)繩的總長(zhǎng)不變;繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì).開(kāi)始時(shí),車(chē)在A(yíng)點(diǎn),左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的,左側(cè)繩繩長(zhǎng)為H.提升時(shí),車(chē)加速向左運(yùn)動(dòng),沿水平方向從A經(jīng)過(guò)B駛向C.設(shè)A到B的距離也為H,車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為VB.求:
(1)當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),物體的速度大。
(2)車(chē)由A移到B的過(guò)程中,繩Q端的拉力對(duì)物體做的功?

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精英家教網(wǎng)一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ提升井中的物體,如圖所示,P端拴在汽車(chē)的尾部掛鉤上,汽車(chē)在A(yíng)點(diǎn)時(shí),豎直繩的長(zhǎng)度為H,設(shè)繩不可伸長(zhǎng),滑輪大小、質(zhì)量均不計(jì).車(chē)從A點(diǎn)以速度v勻速向左運(yùn)動(dòng),圖中AB長(zhǎng)度為H,則( 。
A、車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),物體Q的速度大小為
2
v
B、車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),物體Q的速度大小為
2
2
v
C、物體Q向上作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D、繩子對(duì)Q的拉力等于Q的重力

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