Question

（18分）（1）如圖所示，將一條輕而柔軟的細(xì)繩一端固定在天花板上的A點，另一端固定在豎直墻上的B點，A和B到O點的距離相等，繩長為OA的兩倍.滑輪的大小與質(zhì)量均可忽略，滑輪下懸掛一質(zhì)量為m的重物.設(shè)摩擦力可忽略，求平衡時繩所受的拉力為多大？

（2）如圖所示，甲車的質(zhì)量是2 kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個質(zhì)量為1 kg的小物體.乙車質(zhì)量為4 kg，以5 m/s的速度向左運(yùn)動，與甲車碰撞以后甲車獲得8 m/s的速度，物體滑到乙車上.若乙車足夠長，上表面與物體的動摩擦因數(shù)為0.2，則物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止?(g取10 m/s²)

 

 

Answer 1

【答案】

（1）T=mg

（2）t=0.4 s

【解析】（1）如右圖所示：由平衡條件得

2Tsinθ=mg

設(shè)左、右兩側(cè)繩長分別為l₁、l₂，AO=l,則由幾何關(guān)系得

l₁cosθ+l₂cosθ=l

l₁+l₂=2l

由以上幾式解得θ=60°

T=mg

（2）乙與甲碰撞動量守恒：

m_乙v_乙=m_乙v_乙′+m_甲v_甲′

小物體m在乙上滑動至有共同速度v，對小物體與乙車運(yùn)用動量守恒定律得?

m_乙v_乙′=（m+m_乙）v

對小物體應(yīng)用牛頓第二定律得a=μg

所以t=v/μg

代入數(shù)據(jù)得t=0.4 s