题目内容
【题目】如图所示,质量为M的圆环上固定一根轻质杆AB,经过环心的竖直杆AB上套有一质量为m的小环,今将小环沿杆AB以初速度v0竖直向上抛出(设杆AB足够长,小环不能达到A点),致使大圆环对地恰无作用力,则下列说法正确的是( )
A. 小环上升时的加速度大小为
B. 小环上升时的加速度大小为g
C. 小环能上升的最大高度为
D. 小环上升到最高点后,在下降的过程中,大圆环对地一定有作用力
【答案】AD
【解析】试题分析:大圆环对地无作用力时,说明m对M的滑动摩擦力与Mg大小相等,根据牛顿第二定律求出小球上升的加速度.根据运动学速度位移公式求出小球能上升的最大高度.
在上升过程中,小环受力如图所示。由牛顿第二定律得: ①
大圆环受力如图所示:
由平衡条件得②,联立①②两式可得,故A正确B错误。小环向上做匀减速运动,有,上升最大高度为,C错误;小环下落过程中,小环对大圆环的摩擦力是向下的,故大圆环对地一定有作用力,D正确.
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