猴一家
更新时间:2010-03-17 14:56:50
猴一家来到一个滑轮下,公猴在左边,母猴背着小猴在右边,双方同时顺着绳子,以匀加速度向上攀爬。假如公猴的质量为 m,母猴加小猴以后质量比公猴多 m,滑轮高为 h。那么,当公猴在 t秒时到达滑轮时,母猴它们距滑轮还有多远?
答:由于滑轮上绳子对力的传递,所以公猴与母猴用的力应该是一样大小的,这个力等于绳子的张力 t。
如果公猴和母猴产生的加速度分别用 a和 a′表示,那么,根据牛顿第 三定律,有下面两个计算公式:
t-Mg= ma
a'=(M+ m)a-(M+m)g③
由于在 t秒时,公猴已爬到滑轮处,故
h= at2④
假设 t秒,母猴刚爬到 h′处,那么
h′= a′t2⑤
这时,母猴离滑轮处的距离 x可表达为
x=h-h′⑥
将⑤式代入⑥
x= h- a′t2⑦
再将③式代入⑦
如果 m,M,h和 t已知的话,x的距离是很容易求出来的。