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(10分)特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景,将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面,如图所示,战士甲水平拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直,然后战士甲将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦及空气阻力,也不计绳与滑轮的质量,求:

(1)战士甲释放前对滑轮的水平拉力F:

(2)战士乙滑动过程中的最大速率。(可用根号表示)

 


     

解析:(1)设战士乙静止时AP间距离为h,如图(a)所示,则由几何关系得:d2+h2=(2d-h)2

解得h=d   (2分)

 


对滑轮进行受力分析如图(b)所示,则有

T+Tcosθ=mg  (1分)

Tsinθ=F   (1分)

解得F= mg    (1分)

(2)战士乙在滑动过程中机械能守恒,滑到绳的中点时位置最低,速度最大,此时APB三点构成一正三角形。(1分)

P与AB的距离为h´=dcos30º=d (1分)

由机械能守恒有mg(h´- h)=mm2       (2分)

解得m=   (1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?虹口区二模)特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景.将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的.A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P.战士们相互配合,就可沿着绳子滑到对面.如图所示,战士甲用水平力F拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直.然后战士甲将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦及空气阻力,也不计滑轮的质量,求:
(1)战士甲释放滑轮前对滑轮的水平拉力F;
(2)战士乙滑动过程中的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

特种兵过山谷的一种方法可化简为如图所示的模型:将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处,悬绳上有小滑轮P,战士们相互配合,可沿着细绳滑到对面.开始时,战士甲拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,处于静止状态,AP竖直,则此时甲对滑轮的水平拉力为
mg
2
mg
2
;若甲将滑轮由静止释放,则乙在滑动中速度的最大值为
(
3
-
3
2
)gd
(
3
-
3
2
)gd
.(不计滑轮与绳的质量,不计滑辁的大小及摩擦)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景.将一根长为3d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面.如图所示,战士甲水平拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直,然后战士甲将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦及空气阻力,也不计绳与滑轮的质量,求:
(1)战士甲释放前对滑轮的水平拉力F;
(2)战士乙滑动过程中的最大速度.(结果可保留根号)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?郑州二模)特种兵过山谷的一种方法可简化为如图所示的模型,将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处,细绳上有小滑轮P,战士们相互配合,可沿着细绳滑到对面.开始时,战士甲拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,处于静止状态,AP竖直.(不计滑轮与绳的质量,不计滑轮的大小及摩擦,重力加速度为g)
(1)若甲对滑轮的拉力沿水平方向,求拉力的大小;
(2)若甲将滑轮由静止释放,求乙在滑动中速度的最大值(结果可带根式).

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