题目内容
【题目】小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点,( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
【答案】C
【解析】解:AB.从静止释放至最低点,由机械能守恒得:mgR= mv2,解得:v=
在最低点的速度只与半径有关,可知vP<vQ;动能与质量和半径有关,由于P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以不能比较动能的大小.故AB错误;
CD.在最低点,拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
F﹣mg=m ,解得,F=mg+m =3mg,a向= ,
所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,向心加速度两者相等.故C正确,D错误.
故选:C.
从静止释放至最低点,由机械能守恒列式,可知最低点的速度、动能;在最低点由牛顿第二定律可得绳子的拉力和向心加速度.
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