题目内容
【题目】如图,柔软的轻绳一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,杆上的A点与光滑的轻小定滑轮等高,杆上的B点在A点下方距离为d处.定滑轮与直杆的距离也为d,质量为2m的重物悬挂在轻绳的另一端.现将环从A处由静止释放,下列说法正确的是
A. 环到达B处时,环与重物的速度大小相等
B. 环从A到B,环减少的机械能等于重物增加的机械能
C. 环到达B处时,重物上升的高度h=d
D. 环能下降的最大高度为d
【答案】BD
【解析】
A、环到达B处时,对环B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,有,所以有,故A错误;
B、环下滑过程中无摩擦力做功,故系统机械能守恒,则有环减小的机械能等于重物增加的机械能,故B正确;
C、根据几何关系有,环从A下滑至B点时,下降的高度为d,则重物上升的高度,故C错误;
D、设环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0,此时重物上升的最大高度为,根据系统的机械能守恒有:,解得:,故D正确;
故选BD。
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