题目内容
【题目】如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为2m,用手托往,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( )
A.h
B.1.5h
C.
D.2h
【答案】C
【解析】解:设a球到达高度h时两球的速度v,此过程中,b球的重力势能减小转化为a球的重力势能和a、b球的动能.根据ab系统的机械能守恒得:
2mgh=mgh+ (2m+m)v2
解得两球的速度都为v= ,
此时绳子恰好松弛,a球开始做初速为v的竖直上抛运动,
同样根据机械能守恒:mgh+ mv2=mgH
解得a球能达到的最大高度 H= h.故C正确、ABD错误.
故选:C
【考点精析】掌握机械能守恒及其条件是解答本题的根本,需要知道在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.
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