题目内容

【题目】小球PQ用不可伸长的轻绳挂在天花板上,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,使两球均被水平拉直,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球的动能一定大于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大于Q球的向心加速度

【答案】C

【解析】

A.对任意一球,设绳子长度为L,小球从静止释放至最低点,由机械能守恒得

解得

则知,通过最低点时,P球的速度一定小于Q球的速度。故A错误;

B.由于P球的质量大于Q球的质量,而P球的速度小于Q球的速度,所以P球的动能不一定大于Q球的动能。故B错误;

C.在最低点,由拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得

解得

F=3mg

L无关,与m成正比,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,故C正确;

D.在最低点小球的向心加速度

Lm无关,所以P球的向心加速度一定等于Q球的向心加速度,故D错误。

故选C

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