一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点A离滑轮的距离是H.车由静止开始
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解题思路:先求出重物上升的高度,根据速度的合成与分解表示出物体的速度,然后根据车对重物做功等于重物机械能的增加列方程.

当绳子端点由A移到B时,重物升高的高度h=[H/gsinθ]-H,

重力势能增加为EP=mgh=mgH[1−sinθ/sinθ].

设绳子端点到达B点时车速为v,此时重物上升速度v,由速度的分解

得v=v•cosθ

另外,由s=[v/2t而s=Hcotθ

得v=2H

cotθ

t]

故v=vcosθ=2Hcosθ•[cotθ/t]

车对重物做功等于重物机械能的增加,所以

W=mgh+

1

2m

v2物=

2mH2cot2θcos2θ

t2+

mgH(1−sinθ)

sinθ

答:在这个过程中,车对重物做的功为

2mH2cot2θcos2θ

t2+

mgH(1−sinθ)

sinθ.

点评:

本题考点: 功能关系;运动的合成和分解.

考点点评: 本题关键记住“通过绳子连接的物体,沿着绳子方向的分速度相等”的结论,同时结合运动学公式列式求解.