题目内容
有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看做质点,如图所示,开始时细绳水平伸直,A、B静止.由静止释放B后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长为
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A.
B.
C.
D.
【知识点】运动的合成和分解;力的合成与分解的运用.B3 D1
【答案解析】D 解析: 将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向,两物体沿绳子方向的速度相等,有vBcos60°=vAcos30°,所以vA=
v.AB组成的系统机械能守恒,有mgh=
mvA2+
mvB2.所以h=
,绳长l=2h=
.故D正确,A、B、C错误.故选D.
【思路点拨】将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向,根据两物体沿绳子方向的速度相等,求出A的速度,再根据系统机械能守恒,求出B下降的高度,从而求出AB的绳长.解决本题的关键会对速度进行分解,以及知道AB组成的系统机械能守恒.
练习册系列答案
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如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随x变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系式正确的是( )
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| A. | xA=h,aA=g | B. | xB=h+ | C. | xC=h+ | D. | xC>h+ |