题目内容
【题目】如图所示,两质量都为m的滑块a,b(为质点)通过铰链用长度为L的刚性轻杆相连接,a套在竖直杆A上,b套在水平杆B上两根足够长的细杆A、B两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计。将滑块a从图示位置由静止释放(轻杆与B杆夹角为30°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g。在此后的运动过程中,下列说法中正确的是( )
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A.滑块a和滑块b所组成的系统机械能守恒
B.滑块b的速度为零时,滑块a的加速度大小一定等于g
C.滑块b的最大速度为![]()
D.滑块a的最大速度为![]()
【答案】AC
【解析】
A.由于整个运动过程中没有摩擦阻力,因此机械能守恒,A正确;
B.初始位置时,滑块b的速度为零时,而轻杆对滑块a有斜向上的推力,因此滑块a的加速度小于g,B错误;
C.当滑块a下降到最低点时,滑块a的速度为零,滑块b的速度最大,根据机械能守恒定律
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解得
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C正确;
D.滑块a最大速度的位置一定在两杆交叉点之下,设该位置杆与水平方向夹角为
根据机械能守恒定律
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而两个物体沿杆方向速度相等
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两式联立,利用三角函数整理得
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利用特殊值,将
代入上式可得
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因此最大值不是
,D错误。
故选AC。
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