题目内容
如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M的小车,小车跟绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砝码.则在砝码由静止下落h刚好着地的过程中(小车未离开桌子)( )
A、砝码着地瞬间小车的速度大小为
| ||||
B、小车动能则增加
| ||||
C、砝码的机械能减少mgh | ||||
D、砝码的机械能减少
|
分析:小车和砝码组成的系统机械能守恒,根据系统的机械能守恒求出小车的速度,即可求得小车和砝码动能与机械能的变化量.
解答:解:A、选小车与砝码作为一系统,在小车滑动过程中仅有重力做功,则系统的机械能守恒.
由机械能守恒定律可得:mgh=
(m+M)v2…①
解得砝码着地的瞬时速度为:v=
…②,故A错误.
B、C、D、选小车作为研究对象,则由动能定理可得:
W拉=
Mv2-0…③
由②③两式可解得:W拉=
,
所以小车动能增加
,由于系统的机械能守恒,所以砝码的机械能减少
.故BD正确,C错误.
故选:BD
由机械能守恒定律可得:mgh=
1 |
2 |
解得砝码着地的瞬时速度为:v=
|
B、C、D、选小车作为研究对象,则由动能定理可得:
W拉=
1 |
2 |
由②③两式可解得:W拉=
mMgh |
M+m |
所以小车动能增加
mMgh |
M+m |
Mmgh |
M+m |
故选:BD
点评:本题综合考查了牛顿第二定律和机械能守恒定律,难度中等,注意对于单个物体,机械能不守恒.
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