题目内容

4.如图,将质量均为M=2kg的A、B重物用轻绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.在B的下端挂上质量为m=1kg的物块C后,重物A、B以及物块C由静止开始运动.轻绳与定滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长.下列说法正确的是(  )
A.同自由落体相比,C下落相同的高度,所花费的时间要短
B.当A的速度v=2m/s时,A上升的竖直距离h=1m
C.若不断增大物块C的质量,B的加速度a将不断减小
D.若不断增大物块C的质量,C的加速度a的值将趋近于g

分析 根据牛顿第二定律,运用整体法和隔离法求出加速度与m和M的关系,然后结合运动学的公式即可求出当A的速度v=2m/s时,A上升的竖直距离;

解答 解:隔离对A分析,根据牛顿第二定律得:T-Mg=Ma,①
对B、C组成的整体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:(m+M)g-T=(m+M)a   ②
代入数据解得:a=0.2g=2m/s2
A、同自由落体相比,C下落的加速度小于重力加速度,所以下落相同的高度,所花费的时间要长.故A错误;
B、当A的速度v=2m/s时,A上升的竖直距离h=$\frac{{v}^{2}}{2a}=\frac{{2}^{2}}{2×2}$=1m.故B正确;
C、D、联立①②可得:a=$\frac{mg}{m+2M}$,可知M不变,若不断增大物块C的质量,A、B、C的加速度a的值都将趋近于g.故C错误,D正确
故选:BD

点评 本题考查了整体法与隔离法,注意研究的对象是系统,抓住系统的加速度大小相等分析求解是解答的关键.

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