题目内容
【题目】如图所示，质量M=1kg的重物B和质量m=0.3kg的小圆环A用细绳跨过一光滑滑轮轴连接，A端绳与轮连接，B端绳与轴相连接，不计轮轴的质量，轮与轴有相同的角速度且轮和轴的直径之比为2︰1。重物B放置在倾角为30固定在水平地面的斜面上，轻绳平行于斜面，B与斜面间的动摩擦因数μ=
，圆环A套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮轴中心与直杆的距离为L=4m。现将圆环A从与滑轮轴上表面等高处a静止释放，当下降H=3m到达b位置时，圆环的速度达到最大值，已知直杆和斜面足够长，不计空气阻力，取g=10m/s2。下列判断正确的是
A. 圆环A到达b位置时，A、B组成的系统机械能减少了2.5J
B. 圆环A速度最大时，环A与重物B的速度之比为5︰3
C. 圆环A能下降的最大距离为Hm=7.5m
D. 圆环A下降过程，作用在重物B上的拉力始终大于10N
【答案】AC
【解析】
A．由题可知圆环A到达b位置时，重物B沿斜面的运动的位移为：
，A、B组成的系统机械能减少了：
，故选项A正确；
B．轮与轴有相同的角速度且轮和轴的直径之比为2:1，圆环A速度最大时，环A与重物B的速度之比为：
，故选项B正确；
C．圆环A能下降的最大距离为
，重物B沿斜面的运动的位移为：
，根据能量守恒可知：
，解得圆环A能下降的最大距离为
，故选项C正确；
Ｄ．圆环A先向下做加速运动，后做减速运动，所以重物B也是先加速后减速，而重物B受到的重力、支持力和摩擦力都保持不变，绳子对B的拉力：
，即：
，所以绳子对B的拉力先大于10N后小于10N，故选项D错误；
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