题目内容
两固定长杆上分别套A、B两圆环,两环上分别用轻质细线悬吊着两物体C、D,如图所示,当环沿长杆向下滑动时,物体与环保持相对静止,图甲中细线始终与杆垂直,图乙中细线始终在竖直方向上,则 ( )
分析:分别对A、C受力分析,由于两个球加速度相同,根据牛顿第二定律列式分析可以求出摩擦力,再判断其机械能是否守恒;先对D受力分析,结合运动情况判断出D做匀速运动,再对B受力分析.根据B环的受力情况,判断B环与物体D组成的系统机械能是否守恒.
解答:解:A、C假设A环与杆间的摩擦力为f,对A环受力分析,受重力、拉力、支持力,假设有向后的摩擦力f,如图,
根据牛顿第二定律,有
运动方向:mAgsinθ-f=mAa ①
对C,同样有
mCgsinθ=mCa ②
由①②两式,解得
f=0
a=gsinθ
即得到A不受摩擦力作用,AC一起做匀加速运动,所以AC的机械能一定守恒.故A、C均错误.
B、D、对D球受力分析,受重力和拉力,由于做直线运动,合力与速度在一条直线上,故合力为零,物体做匀速运动;再对B求受力分析,如图,受重力、拉力、支持力,由于做匀速运动,合力为零,故必有向沿斜面向上的摩擦力,所以B环与物体D组成的系统机械能不守恒.故B正确,D错误;
故选B
根据牛顿第二定律,有
运动方向:mAgsinθ-f=mAa ①
对C,同样有
mCgsinθ=mCa ②
由①②两式,解得
f=0
a=gsinθ
即得到A不受摩擦力作用,AC一起做匀加速运动,所以AC的机械能一定守恒.故A、C均错误.
B、D、对D球受力分析,受重力和拉力,由于做直线运动,合力与速度在一条直线上,故合力为零,物体做匀速运动;再对B求受力分析,如图,受重力、拉力、支持力,由于做匀速运动,合力为零,故必有向沿斜面向上的摩擦力,所以B环与物体D组成的系统机械能不守恒.故B正确,D错误;
故选B
点评:本题关键要结合运动情况判断物体的受力情况,再结合受力情况判断物体的机械能是否守恒.
练习册系列答案
相关题目