在倾角α=30°的光滑斜面上通过滑轮连结着质量mA=mB=10kg的两个物体,开始时用手托住A,离地高h=5m,B位于斜面底端(如图),撤去手后,求:(1)A即将着地时,A的动能和系统的总势能; (2)物体B势能的最大值和离开斜面底端的最远距离(地面为参考面g=10m/s2).

问题描述:

在倾角α=30°的光滑斜面上通过滑轮连结着质量mA=mB=10kg的两个物体,开始时用手托住A,离地高h=5m,B位于斜面底端(如图),撤去手后,求:

(1)A即将着地时,A的动能和系统的总势能; 
(2)物体B势能的最大值和离开斜面底端的最远距离(地面为参考面g=10m/s2).

(1)由题知,A、B两物构成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,得:mAgh-mBghsinα=12(mA+mB)v2将mA=mB=10kg,h=5m代入解得:v=5m/s.A的动能为:EKA=12mAv2=12×10×25J=125J系统的总势能为:Ep=mBghsinα=...
答案解析:(1)以两物体组成的系统作为研究对象,系统的机械能守恒,列式从而求出A物体落地瞬间的速度.即可求解A的动能;并可求出系统的总势能.(2)当物体A落地后,物体B由于惯性继续上升,对B,由机械能守恒定律可求出B物在斜面上的最远点离地的高度,即求得最大势能.
考试点:机械能守恒定律;重力势能.
知识点:对于连接体问题(系统),只要只有重力做功,应首选机械能守恒定律求解,但对单个物体的机械能并不守恒,不能单独运用机械能守恒定律.