Question

【题目】轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P连接，另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q连接，Q从静止释放后，上升一定距离到达与定滑轮等高处，则在此过程中（ ）

A. 任意时刻P、Q两物体的速度大小满足vP<vQ

B. 任意时刻Q受到的拉力大小与P的重力大小相等

C. 物块P机械能不守恒，Q一直加速上升

D. 当Q上升到与滑轮等高时，Q的机械能最大

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A.将物块Q的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，Q沿绳子方向的分速度等于P的速度。当轻绳与杆的夹角为θ时，由速度的分解有：vP=vQcosθ，cosθ<1，则得vP<vQ.故A正确；

B.P先向下做加速运动，处于失重状态，则绳的拉力大小小于P的重力大小，即Q受到的拉力大小小于P的重力大小，后向下减速，处于超重状态，拉力大小大于P的重力大小，故B错误；

C. 物块P下落过程中，绳子拉力对P做负功，则P的机械能减小。Q开始细线拉力沿竖直方向的分力大于重力，加速度方向向上，后来细线的拉力沿竖直方向的分力小于重力，加速度方向向下，Q先加速上升，后减速上升，故C错误；

D. 除重力以外其它力做的功等于物体机械能的增量，物块Q上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块Q上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小。所以Q上升到与滑轮等高时，机械能最大。故D正确。

故选：AD