光滑斜面ABC固定在水平面上,斜面长5m,斜面倾角37°,斜面顶端有一光滑滑轮,质量分别为m和M的物体通过细线跨过滑轮相连,如图所示,m处于斜面底端,开始时,手托住M,且M离地面高度2.

光滑斜面ABC固定在水平面上,斜面长5m,斜面倾角37°,斜面顶端有一光滑滑轮,质量分别为m和M的物体通过细线跨过滑轮相连,如图所示,m处于斜面底端,开始时,手托住M,且M离地面高度2.

问题描述:

光滑斜面ABC固定在水平面上,斜面长5m,斜面倾角37°,斜面顶端有一光滑滑轮,质量分别为m和M的物体通过细线跨过滑轮相连,如图所示,m处于斜面底端,开始时,手托住M,且M离地面高度2.5m,放手后,M下落触地不反弹,sin37°=0.6.求:
作业帮
(1)M下落过程中的加速度是多少;
(2)若m能滑到斜面顶端C点,则M:m至少是多少.

最佳答案:

(1)对M、m系统,由牛顿第二定律得:
a=

Mg-mgsin37°
M+m
=
Mg-0.6mg
M+m

(2)m先沿斜面向上做匀加速直线运动,位移h=2.5m,
由匀变速直线运动的速度位移公式得:v12=2ah,
M落地后m沿斜面向上做匀减速直线运动,m到达斜面顶端时速度v2,
m做减速运动的加速度:a′=
mgsin37°
m
=0.6g,
由匀变速直线运动的速度位移公式得:v22-v12=2a′(x-h),
m能滑到顶端时:v2≥0,解得:
M
m
=
3
1

答:(1)M下落过程中的加速度是
Mg-0.6mg
M+m

(2)若m能滑到斜面顶端C点,则M:m至少是:3:1.
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