如图所示,质量分别为3kg、5kg的物体A和B用轻线连接跨在一定滑轮两侧,轻线正好拉直,且A物体靠近地面,B距地面0.8m,问: (1)放开B,当B物体着地时,A物体的速度是多少? (2)B着地后

问题描述:

如图所示,质量分别为3kg、5kg的物体A和B用轻线连接跨在一定滑轮两侧,轻线正好拉直,且A物体靠近地面,B距地面0.8m,问:

(1)放开B,当B物体着地时,A物体的速度是多少?
(2)B着地后A还能上升多高?

(1)从放开B到B物体刚着地的过程,对于两个物体组成的系统,只有动能与重力势能之间的转化,系统的机械能守恒.根据机械能守恒知,B减少的重力势能等于A增加的重力势能与AB的动能之和,则得:
mBghB=

1
2
(mA+mB)
v 2A
+mAghB
解得:vA=
2(mBmA)ghB
mA+mB
=
2×(5−3)×10×0.8
3+5
=2m/s 
(2)B落地后,A竖直上抛,由A的机械能守恒得:
1
2
mvA2=mghA
代人数据解得:hA=
v 2A
2g
=
22
2×10
m=0.2m  
答:(1)放开B,当B物体着地时,A物体的速度是2m/s.
(2)B着地后A还能上升0.2m.