题目内容

18.如图所示,A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上,两球通过一轻绳绕过一定滑轮(轴心固定不动)相连.某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β,A球向左的速度为v,下列说法正确的是(  )
A.此时B球的速度大小为$\frac{cosα}{cosβ}$v
B.此时B球的速度大小为$\frac{cosβ}{cosα}$v
C.当β增大到等于90°时,B球的速度为零
D.在β增大到90°的过程中,绳对B球的拉力一直做正功

分析 将A和B两球的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,两个球沿绳子方向的分速度大小相等,由此列式求B球的速度大小,再求β=90°时B球的速度.根据绳的拉力与速度方向的关系判断绳的拉力做功情况.

解答 解:AB、将A、B的速度分解成沿着绳子和垂直绳子的两个方向.两个小球在沿着绳子的方向上的分速度大小相等,则得 vcosα=vBcosβ,得 vB=$\frac{cosα}{cosβ}$v.故A正确,B错误;
C、通过A项可知,当β增大到等于90°时,B球的速度达到最大,此时B球沿绳方向上的分速度为零,所以A球的速度为零,B的速度不为零,故C错误;
D、当β增大到等于90°的过程中,绳对B球的拉力与速度的夹角为锐角,所以绳对B球的拉力一直做正功,故D正确.
故选:AD

点评 解决本题的关键会对速度进行分解,会利用力与速度之间的夹角关系分析力对物体做功的性质问题.也可以根据动能的变化分析绳的拉力做功情况.

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