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如图所示,A、B、C三个物体的质量之比为2:2:1,A、B放在光滑的、同一高度的水平台面上,A、B之间用一轻绳(无弹性)连接,D、E分别是两个摩擦、大小均不计的定滑轮,DE间的距离为1.2m,现将C用一光滑的轻钩挂在绳子上DE的中点,开始时用手托住C使绳子水平拉直,然后从静止开始释放C,当C下落高度为
0.35
0.35
m时C的速率是A的速率的两倍(A、B仍在水平台面上),此时C的速率为
1.86(或1.87)
1.86(或1.87)
m/s.(保留两位小数,重力加速度取g=10m/s2
分析:根据运动的合成与分解先将C的速度分解表示出C与A速度的关系;然后根据机械能守恒求C的速率.
解答:解:把C的速度分解到沿绳子的方向和垂直于绳子的两个方向,如图:

vA
vC
=
1
2
,此时绳子与竖直方向夹角为60°,
则下落的高度h=
d
2
tan60°
=
0.6m
3
=0.35m
根据机械能守恒:mgh=
1
2
(2m+2m)(
v
2
2+
1
2
mv2
解得:v=1.86m/s
故答案为:0.35;1.86.
点评:本题考查了运动的合成与分解以及机械能守恒定律,注意分解时分解C的实际速度,分别分解到沿绳子方向和垂直绳子的方向.
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0.02
0.02
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C
C

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0.6
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3
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