题目内容
【题目】如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块P连接,P穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来,重物Q的质量M=6m。把滑块P从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角53°,OB长为L,与AB垂直,不计滑轮的摩擦力,重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则滑块P从A到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. P与Q的机械能之和先减小后增加
B. 轻绳对滑块P做功4mgL
C. 对于滑块Q,其重力功率先增大后减小
D. 滑块P运动到位置B处速度达到最大,且大小为
【答案】BC
【解析】
A、对于系统,竖直杆不做功,系统的机械能只与弹簧对的做功有关,从到的过程中,弹簧对先做正功,后做负功,所以系统的机械能先增加后减小,故选项A错误;
BC、物块释放瞬间的速度为零,当物块运动至点时,物块的速度也为零,所以当从点运动至点时,物块的速度先增加后减小,物块的重力的功率也为先增加后减小;从到的过程中,对于系统由机械能守恒可得:,对于由动能定理可得:,联立解得:,故选项B、C正确;
D、由于物块在、两点处弹簧的弹力大小相等,所以物块在点时受到弹簧向上的弹力,运动至点时受到向下的弹力,物块从到过程中,必定先加速度后减速,合力为零时速度最大,即在、间某位置速度最大,故选项D错误;
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