如图所示,人用绳子通过定滑轮以不变的速度拉水平面上的物体A,

如图所示,人用绳子通过定滑轮以不变的速度拉水平面上的物体A,当绳与水平方向成θ角时,求物体A的速度。

答案


解析:

解法一(分解法):本题的关键是正确地确定物体A的两个分运动。物体A的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成:一是沿绳的方向被牵引,绳长缩短。绳长缩短的速度即等于;二是随着绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长,只改变角度θ的值。这样就可以将按图示方向进行分解。所以实际上就是的两个分速度,如图所示,由此可得

解法二(微元法):要求船在该位置的速率即为瞬时速率,需从该时刻起取一小段时间来求它的平均速率,当这一小段时间趋于零时,该平均速率就为所求速率。

设船在θ角位置经△t时间向左行驶△x距离,滑轮右侧的绳长缩短△L,如图所示,当绳与水平方向的角度变化很小时,△ABC可近似看做是一直角三角形,因而有,两边同除以△t得:

即收绳速率,因此船的速率为:

总结:“微元法”。可设想物体发生一个微小位移,分析由此而引起的牵连物体运动的位移是怎样的,得出位移分解的图示,再从中找到对应的速度分解的图示,进而求出牵连物体间速度大小的关系。

解法三(能量转化法):由题意可知:人对绳子做功等于绳子对物体所做的功。人对绳子的拉力为F,则对绳子做功的功率为;绳子对物体的拉力,由定滑轮的特点可知,拉力大小也为F,则绳子对物体做功的功率为,因为所以

评点:①在上述问题中,若不对物体A的运动认真分析,就很容易得出的错误结果;②当物体A向左移动,θ将逐渐变大,逐渐变大,虽然人做匀速运动,但物体A却在做变速运动。

相关题目

关于欧洲西部的说法,不正确的是 (   )A.是国际旅游业
关于欧洲西部的说法,不正确的是 (   )A.是国际旅游业发达的地区之一    B.目前经济发展水平仍居各大洲之首C.欧洲位于北温带,紧邻亚洲,气
下列离子方程式错误的是A.氢氧化铝溶解在强碱中:Al(OH)3+OH
下列离子方程式错误的是A.氢氧化铝溶解在强碱中:Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-B.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:C6H5ONa+H2O+CO2       C6H5OH+NaHCO3C.亚硝酸钠与
下列各句中标点符号使用正确的一项是(    )。 A.这只是一
下列各句中标点符号使用正确的一项是(    )。 A.这只是一幅极普通的画,清晨看到,晚上看到,一天少说看到三、四次。 B.泰兴人才辈出,孕育了丁
对于K和K+的说法,正确的是(     ) A.属于同一种元素   B
对于K和K+的说法,正确的是(     ) A.属于同一种元素   B.属于同一种粒子 C.核外电子数相同   D.具有相同的电子层数
下面是有关光合作用的问题。图1(1)图1表示的反应过程进
下面是有关光合作用的问题。图1(1)图1表示的反应过程进行的场所是________。(2)请据图1回答:(  )内为碳原子数①在有光条件下,停止供给CO2时
下列各组微粒,半径大小比较中错误的是 A.K >Na >Li   
下列各组微粒,半径大小比较中错误的是 A.K >Na >Li       B.Na+>Mg2+>Al3+ C. Na+>  O2-->   N3-      D.C—> Nl>F
VII.根据以下内容写一篇短文介绍我国著名的科学家钱学森。
VII.根据以下内容写一篇短文介绍我国著名的科学家钱学森。(只能用五个句子)( 15 ) 1.1911年12月11日出生在上海; 2.1936年开始在美国麻省理工学
下列词语书写完全正确的一项是() A.劫掠 匍匐 脏物 吉人
下列词语书写完全正确的一项是() A.劫掠 匍匐 脏物 吉人自有天像 B.阴惨  肃穆  共克时坚  铸剑为梨 C.遮掩  悠闲  响彻云宵  张皇失错 D.

最新题目