LADSKFJOWEFDF
幼苗
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★★【!楼主,正解在此!】★★
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楼主好,首先答案是B.
楼主如果是高三的话,该题可以很简单的求解出来.如果还在高一的话,会有一点儿麻烦,因为严格的分析过程需要用到极限和导数的基本知识.
【假设楼主高三】
设:物体A和B的速度分别为VA,VB;
绳子向右伸长的速度VL.
(1)判定速度
VB = VL
VL = VA×cosθ,这一关系楼主可画图证明,严格证明需用到极限和导数的知识.
从而VB = VA×cosθ, θ随A下滑而减小,于是VB在逐渐增大即B在向右做加速运动.
(2)判定加速度
加速度是速度对时间的导数,所以B的加速度aB = VA*-sinθ*(dθ/dt)(θ = arctan[d/(d0+VA*t)], cosθ的导数是 -sinθ,dθ/dt是负数其绝对值也在减小),因此θ变小从而aB变小.
综上,正确选项为B
【假设楼主高一】
(1)有关B的速度分析同上
(2)加速度分析
A做匀速向下运动,从而在竖直方向上满足受力平衡.设绳子对A的拉力为FL,竖直杆的摩擦系数为u(若光滑则u=0).在竖直方向上有:
FL*cosθ+ u*FL*sinθ = Ma*g,其中Ma为A的质量.
于是:
FL = mg/(cosθ+ usinθ),当θ由90度变为0度时,FL先增大后减小,FL变化的转折点由摩擦系数u决定.
设水平面的摩擦系数为u',则物体B受到向右的合力FB = FL - u'Mb*g.
结合对FL的分析,当θ由90度变为0度时,FB也会先增大后减小,B向右的加速度随之先增大后减小
因此,通过受力分析不能确定物体B的加速度.
特殊情况下,u=0即竖直杆光滑,此时FL一直减小,从而B向右的加速度也会不断变小.
因此当用受力分析时,关键点在摩擦系数u,而题目中没有明确说明.因此我们无法判断FL的大小.事实上,在题目所描述的环境下,物体A要做匀速下滑运动需要满足一定的条件,那就是能量守恒——整个系统损失的重力势能 = 两物体增加的动能+热能(如果有摩擦的话),这里就需要u和θ满足一定的关系.如果这样分析下去就复杂了,
这样的话,我们可以通过对速度直接求导来判定B的加速度,如上文所述.
【进一步讨论】
实际上本文的重点是如何得出VL = VA×cosθ这一关系式,之前几个达人的回答可能有点儿问题.
对于这一关系时的严格证明,楼主可以请教物理老师.如果还有不明白的,楼主可以给我发消息~
---------------------------- So is the answer,thanks! -----------------------------
1年前
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