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  • 如圖所示,某人通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個質量為m的重物,開始時人在滑輪的正下方,繩下端A點離滑輪的距離為H.人由靜止拉著繩向右移動,當繩下端到B點位置時,人的速度為v

    如圖所示,某人通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個質量為m的重物,開始時人在滑輪的正下方,繩下端A點離滑輪的距離為H.人由靜止拉著繩向右移動,當繩下端到B點位置時,人的速度為v,繩與水平面夾角為θ.問在這個過程中,人對重物做了多少功?
    物理人氣:717 ℃時間:2019-10-08 12:28:44
    優(yōu)質解答
    人移動時對繩的拉力不是恒力,重物不是做勻速運動也不是做勻變速運動,故無法用W=Fscosθ求對重物做的功,需從動能定理的角度來分析求解.
    當繩下端由A點移到B點時,重物上升的高度為:h=
    H
    sinθ
    ?H=
    H(1?sinθ)
    sinθ

    重力做功的數(shù)值為:WG
    mgH(1?sinθ)
    sinθ

    當繩在B點實際水平速度為v時,v可以分解為沿繩斜向下的分速度v1和繞定滑輪逆時針轉動的分速度v2,其中沿繩斜向下的分速度v1和重物上升速度的大小是一致的,

    從圖中可看出:v1=vcosθ
    以重物為研究對象,根據(jù)動能定理得:W?WG
    1
    2
    m
    v21
    ?0

    解得:W
    mgH(1?sinθ)
    sinθ
    +
    mv2cos2θ
    2

    答:在這個過程中,人對重物做的功為
    mgH(1?sinθ)
    sinθ
    +
    mv2cos2θ
    2
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