(4)悬点固定的摆动类
悬线的拉力同样垂直于速度方向,不做功,所以机械能守恒。
例题1 特种兵过山谷的一种方法可简化为如图所示的模型:将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处,细绳上有小滑轮P,战士们相互配合,可沿着细绳滑到对面。开始时,战士甲拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,处于静止状态,AP竖直。(不计滑轮与绳的质量,不计滑轮的大小及摩擦,重力加速度为g)
(1)若甲对滑轮的拉力沿水平方向,求拉力的大小;
(2)若甲将滑轮由静止释放,求乙在滑动中速度的最大值(结果可带根式)。
思路分析:
(1)设BP与竖直方向的夹角为θ,由几何关系得:=2d
联立三角函数关系式解得:
sin θ=0.8,cos θ=0.6,tan θ=
如图所示,对滑轮受力分析,由平衡条件得:
mg=T+Tcos θ
F=Tsin θ