题目内容
12.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法不正确的是(重力加速度为g)( )A. | 小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg | |
B. | 小环到达B处时,重物上升的高度约为($\sqrt{2}$-1)d | |
C. | 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于$\frac{\sqrt{2}}{2}$ | |
D. | 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于$\sqrt{2}$ |
分析 本题A的关键是由小环加速下落可知重物加速上升,再根据牛顿第二定律即可求解;题B的关键是明确重物上升的高度应等于绳子缩短的长度;题C和D的关键是明确小环在沿绳子的方向速度与重物速度相等,然后将小环的速度沿绳子与垂直于绳子方向正交分解即可.
解答 解:A:环刚开始释放时,环有向下的加速度,而该加速度没有沿绳子方向的分量,所以重物在瞬间加速度为零,则绳子的张力等于重物的重力,即T=2mg,所以A错误;
B:小环到达B处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即△h=$\sqrt{2}$d-d,所以B正确;
C、D:根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足:vAcosθ=vB,
即$\frac{{v}_{A}}{{v}_{B}}=\sqrt{2}$,所以C错误,D正确;
本题选错误的
故选:AC
点评 应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.
练习册系列答案
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2.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h.不计空气的作用,重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是( )
A. | $\frac{L_1}{2}\sqrt{\frac{g}{6h}}<v<{L_1}\sqrt{\frac{g}{6h}}$ | B. | $\frac{L_1}{4}\sqrt{\frac{g}{h}}<v<{L_1}\sqrt{\frac{(4L_1^2+L_2^2)g}{6h}}$ | ||
C. | $\frac{L_1}{2}\sqrt{\frac{g}{6h}}<v<\frac{L_1}{2}\sqrt{\frac{(4L_1^2+L_2^2)g}{6h}}$ | D. | $\frac{L_1}{4}\sqrt{\frac{g}{h}}<v<\frac{1}{2}\sqrt{\frac{(4L_1^2+L_2^2)g}{6h}}$ |
17.关于参考系,下列说法正确的是( )
A. | 研究物体的运动必须选取参考系 | |
B. | 甲、乙两人均以相同的速度向正东行走,若以甲为参考系,则乙是静止的 | |
C. | 车站平行停靠着两列火车,甲火车上的人只能看到乙火车,当他看到乙火车动了,一定是乙火车开动了 | |
D. | 我们平时说楼房静止,是指楼房相对于地球的位置是不变的 |