(2014•烟台模拟)某科研小组设计了如图所示的实验装置,利用现代工具模拟“古人把悬棺放到悬崖边而实现崖葬”的过程.在距

(2014•烟台模拟)某科研小组设计了如图所示的实验装置,利用现代工具模拟“古人把悬棺放到悬崖边而实现崖葬”的过程.在距悬崖d=9m处固定一竖直杆,悬崖高H=40m,一绷紧的轻质缆绳通过无摩擦的小定滑轮O与在悬崖顶端的小汽车连接,另一端和套在竖直杆上的质量为m=100kg的重物连接,开始时,重物静止在悬崖底端的A点.某时刻,小汽车开始向右运动拖动缆绳,重物沿着竖直杆运动到B点,此过程小汽车运动的距离s=26m.已知重物运动到B点的速度大小v=5m/s,小汽车拖动缆绳的功率始终为P=1×104W,重物与竖直杆间的摩擦力恒为f=100N,g=10m/s2.求:
(1)重物由A运动到B所经历的时间;
(2)重物运动到B点时的加速度大小a.
爱的黑洞 1年前 已收到1个回答 举报

积极的惰性 幼苗

共回答了20个问题采纳率:75% 举报

解题思路:(1)先通过几何关系求出重物上升的高度,再由动能定理求出物体经历的时间;
(2)由几何关系求出绳与竖直方向的夹角为θ,由P=Fv求出牵引力,再求出汽车的速度,再利用牛顿第二定律求出加速度

(1)由题意知:OA=
H2+d2=
402+92m=41m

OB=OA-s=41-26m=15m
重物由A到B的过程中,重物上升的高度为h=H-
OB2−d2=40−
152−92m=28m
有动能定理可知Pt-mgh-fh=[1/2mv2−0
解得t=3.2s;
(2)设重物运动到B点时绳上拉力为F,绳与竖直方向的夹角为θ,小汽车牵引绳的速度为v,则
tanθ=
d
H−h=
9
40−28=
3
4]
v=vcosθ=4m/s
F=
P
v车=
10000
4N=2500N
由牛顿第二定律可知
Fcosθ-mg-f=ma
代入数据解得a=9m/s2
答:(1)重物由A运动到B所经历的时间为3.2s
(2)重物运动到B点时的加速度大小a为9m/s2

点评:
本题考点: 动能定理;牛顿第二定律;运动的合成和分解.

考点点评: 本题考查分析和解决复杂物理问题的能力,要求非常高,涉及的知识点相当多,没有扎实的功底很难得全分.

1年前

6
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.103 s. - webmaster@yulucn.com