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特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景.将一根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*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,且PB此时与竖直方向夹角为,然后战士*将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦空气阻力,也不计绳与滑轮的质量,重力加速度为g,sin37°=0.6求:
(1)战士*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.(结果可用根式 表示)
【回答】
(1)在P点 (2分) 到达A点时速度方向要沿着AB, (2分) 所以AD离地高度为 =1.95m (2分)
(2)进入A点滑块的速度为 (2分) 假设经过一个来回能够回到A点,设回来时动能为 , 所以滑块不会滑到A而飞出。 (2分) 根据动能定理 (2分) 得滑块在锅内斜面上走过得总路程 =11.05m (1分) (3)设初速度、最高点速度分别为、
由牛二定律,在Q点 (1分) 在P点 (1分) 所以 (1分) 由机械能守恒 (2分)
得为定值(1分) 带入的最小值得压力差的最小值为9mg=0.9 N (1分)
知识点:专题四 功和能
题型:计算题
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