Question

如圖所示，有一繩長為L，上端固定在滾輪A的軸上，下端掛一質(zhì)量為m的物體．現(xiàn)滾輪和物體一起以速度v勻速向右運(yùn)動，當(dāng)滾輪碰到固定擋板B突然停止瞬間，物體m的速度為

v

，繩子拉力的大小為

m（g+

v2

c

）

．

Answer 1

分析：由題意知，開始滾輪和物體一起以速度v勻速向右運(yùn)動，當(dāng)滾輪碰到固定的擋板B而突然停止運(yùn)動，而此刻物體m沒有受到其它力的作用由于慣性仍將保持原有的運(yùn)動狀態(tài)，即速度不變，仍為v；由于滾輪停止運(yùn)動，物體m由勻速直線運(yùn)動變化為繞滾輪做圓周運(yùn)動，滾輪剛停止運(yùn)動時，物體m處于圓周運(yùn)動的最低點(diǎn)，固此時物體受到繩子的拉力和重力，合力提供圓周運(yùn)動的向心力，據(jù)向心力公式計(jì)算可得結(jié)果．

解答：解：當(dāng)滾輪停止運(yùn)動后，物體塊m由于沒有受到阻擋，由于慣性仍將保持原有的運(yùn)動狀態(tài)，即以速度v運(yùn)動；同時當(dāng)滾輪由于阻擋停止運(yùn)動后，物塊m由原先的勻速直線運(yùn)動改變?yōu)閲�繞滾輪做半徑為L的圓周運(yùn)動，在A停止運(yùn)動的瞬間，相當(dāng)于m剛好運(yùn)動到圓周的最低點(diǎn)，此時m受重力和繩的拉力共同作用，合力提供圓周運(yùn)動的向心力，則有：T-mg=m

v2

R

?T=mg+m

v2

R

=m(g+

v2

L

)
故答案為：v，m(g+

v2

L

)

點(diǎn)評：第一問由于慣性得m的速度仍為v，這個問題不大，第二問求繩的拉力時，會誤認(rèn)為此時和勻速運(yùn)動一樣，拉力等于物體m的重力，關(guān)鍵是當(dāng)A停下來后物體m由原來的勻速直線運(yùn)動開始做圓周運(yùn)動，此時物體所受的合力不再為零，而提供圓周運(yùn)動的向心力．認(rèn)清運(yùn)動的變化是解決問題的關(guān)鍵．