如图所示,斜面倾角θ=30°,另一边与地面垂直,高为H,斜面顶点有一定滑轮,物块A和B的质量分别为m1和m2,通过轻而软的细绳连接并跨过定滑轮,开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H/

问题描述:

如图所示,斜面倾角θ=30°,另一边与地面垂直,高为H,斜面顶点有一定滑轮,物块A和B的质量分别为m1和m2,通过轻而软的细绳连接并跨过定滑轮,开始时两物块都位于与地面的垂直距离为

H
2
的位置上,释放两物块后,A沿斜面无摩擦地上滑,B沿斜面的竖直边下落,若物块A恰好能达到斜面的顶点,试求m1和m2的比值.(滑轮质量、半径及摩擦均可忽略)

B落地前,A、B组成的系统机械能守恒,
由机械能守恒定律可得:
m2g

H
2
=m1g
H
2
sinθ+
1
2
(m1+m2)v2
B落地后,A上升到顶点过程中,由动能定理可得:
1
2
m1v2=m1g(
H
2
-
1
2
Hsinθ),
解得:
m1
m2
=
1
2