题目内容
【题目】如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L。B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°。A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则此下降过程中,以下说法正确的是
A. A的动能最大时,B,C的动能均为零
B. A的动能最大时,B受到地面的支持力等于
C. 自静止释放到A的动能最大时,A球机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D. 弹簧的弹性势能最大值为
【答案】BD
【解析】
A.A的动能最大时,A的加速度为零、速度最大,方向向下,弹簧要继续伸长,B、C的动能均不为零,故A错误;
B.A的动能最大时,A的加速度为零,设B和C受到地面的支持力大小均为F,此时整体在竖直方向受力平衡,可得:
2F=3mg
所以
故B正确;
C.当A动能最大时,BC的速度并不为零,根据能量守恒可知,A球机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量,故C错误;
D.A下落的高度为:
根据功能关系可知,小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能,即弹簧的弹性势能最大值为:
故D正确。
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