题目内容

【题目】一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则( )

A.A球的最大速度为2

B.A球速度最大时,两小球的总重力势能最小

C.A球速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45°

D.A、B两球的最大速度之比vA:vB=2:1

【答案】BCD

【解析】

试题分析:由机械能守恒可知,两球总重力势能最小时,二者的动能最大,所以B正确;

根据题意知两球的角速度相同,线速度之比为VA:VB=ω2l:ωl=2:1,故D正确;

当OA与竖直方向的夹角为θ时,由机械能守恒得:

mg2lcosθ﹣2mgl(1﹣sinθ)=mVA2+2mVB2

解得:VA2=gl(sinθ+cosθ)﹣gl,

由数学知识知,当θ=45°时,sinθ+cosθ有最大值,故选项C是正确的;

最大值为:VA=,所以A错误.

故选:BCD.

练习册系列答案
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【题目】为验证拉力做功与物体动能改变的关系,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g30g50g的钩码、细线、学生电源(有直流交流挡).该同学进行下列操作

A.组装实验装置,如图a所示

B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车

C.选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P

D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带

E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图b所示

F.进行数据采集与处理

请你完成下列问题:

1)进行实验时,学生电源应选择用________挡(选填直流交流).

2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点123456(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为01s,如图b所示.该同学测量出计数点0到计数点345的距离,并标在图b上.则在打计数点4时,小车的速度大小为________m/s;如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点04的过程中,拉力对小车做的功为________J,小车的动能增量为________J.(取重力加速度g98m/s2,结果均保留两位有效数字)

3)由(2)中数据发现,该同学并没有能够得到拉力对物体做的功等于物体动能增量的结论,且对其他的点(如235点)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)

①____________

②____________

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