题目内容
【题目】如图所示,粗细均匀的光滑细杆竖直固定,质量为 m 的小球 C 穿在细杆上,光滑的轻质小滑轮 D 固定在墙上。A、B 两物体用轻弹簧竖直相连。一根没有弹性的轻绳,一端与 A 连接,另一端跨过小滑轮 D 与小球 C 相连。小球 C 位于 M 时,轻绳与细杆的夹角为θ。现让小球 C 从 M 点由静止释放,当下降距离 h 到达 N 点时,轻绳与细杆的夹角再次为θ,小球的速度为 v,整个过程中绳均处于绷紧状态。在小球 C 下落的过程中,下列说法正确的是( )
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A.小球 C 和物体 A 组成的系统机械能守恒
B.当小球 C 落到与滑轮 D 同一高度时,物体 A 的动能最大
C.小球 C 到达 N 点时 A 的速度为 vcosθ
D.小球 C 到达 N 点时物体 A 的动能为![]()
【答案】CD
【解析】
A.小球 C 下落的过程中,因弹簧的弹力对物块A要做功,则小球 C 和物体 A 组成的系统机械能不守恒,故A错误;
B.当小球 C 落到与滑轮 D 同一高度时,物体 A 的速度为零,动能为零,故B错误;
C.小球 C 到达 N 点时,将C的速度分解为沿绳方向和垂直绳子方向的速度,沿绳子方向的速度为vcosθ,则A 的速度为 vcosθ,故C正确;
D.小球 C 到达 N 点时,物体A的位置不变,弹簧的弹性势能不变,则由能量关系小球C的机械能减小量为
,则物体 A 的动能为
,故D正确。
故选CD。
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