Question

【题目】如图所示，两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，P套在固定的竖直光滑杆上，Q放在光滑水平地面上，轻杆与竖直方向夹角=30°。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆O点上。P由静止释放，下降到最低点时变为60°。整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）

A.P、Q组成的系统机械能守恒

B.P、Q的速度大小始终相等

C.弹簧弹性势能最大值为（）mgL

D.P达到最大动能时，Q受到地面的支持力大小为2mg

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．根据能量守恒知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；

B．根据P、Q沿轻杆方向的分速度相等得

和只有在45°时才相等，故两者的速度不是始终相等，B错误；

C．根据系统机械能守恒可得

弹性势能的最大值为

故C错误；

D．P下降过程中动能达到最大时，合力为零，对P、Q整体，在竖直方向上合力为零，故

解得

故D正确。

故选D。