题文
(18分) 如图所示,轻质长绳水平地跨过相距
的两个定滑轮A、B上,质量为
的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力
,先托住物块,使绳处于水平拉直状态. 从静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力
不变,则:
(1)当物块下落距离
为多大时,物块的加速度为零.
(2)当物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力
做的功
为多少?
(3)求物体下落的最大速度
和最大距离
.
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
:(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为
.
因
恒定,所以两绳对物块拉力大小分别为
,两绳与竖直方向夹角均为
,由平衡条件知:
,所以
由图知:
①
(2)物块下落
时,绳的C、D端均上升
,由几何关系可得:
②
克服C端恒力F
的功为:
③
由①②③式联立解得:
(3)在物块下落过程中,共有三个力对物块做功.重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功.两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功.
因物块下降距离
时动能最大.由动能定理得:
④
将①②③式代入④式解得:
当物块速度减小为零时,物块下落距离达到最大值
,绳C、D上升的距离为
.由动能定理得:
,又
联立解得:
考点
据考高分专家说,试题“(18分) 如图所示,轻质长绳水平地跨过.....”主要考查你对 [力的合成 ]考点的理解。
力的合成
合力与分力:
当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。
①合力与分力是针对同一受力物体而言的。
②一个力之所以是其他几个力的合力,或者其他几个力之所以是这个力的分力,是冈为这一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相当,合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系。
③合力可能大于任何一个分力,也可能小于任何一个分力,也可能介于两个分力之间。
④如果两个分力的大小不变,夹角越大,合力就越小;夹角越小,合力就越大。
⑤两个大小一定的力F1、F2,其合力的大小范围

力的运算法则:
1.平行四边形定则
作用在同一点的两个互成角度的力的合力,不等于两分力的代数和,而是遵循平行四边形定则。如果以表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示,这叫做力的平行四边形定则,如图所示。 
2.三角形定则和多边形定则如图(a)所示,两力F1、F2合成为F的平行四边形定则,可演变为(b)图,我们将(b)图称为三角形定则合成图,即将两分力F1、F2首尾相接,则F就是由F,的尾端指向F2的首端的有向线段所表示的力。
如果是多个力合成,则由三角形定则合成推广可得到多边形定则,如图为三个力F1,F2、F3的合成图,F 为其合力。



