题目内容
【题目】如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一个定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边杆上套有一质量m=2kg的小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直固定在水平地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，C是P点正下方圆轨道上的点。现给小球A一个水平向右的恒力F=50N，取g=10m/s，则下列判断正确的是
A. 小球B运动到C处时的速度大小为0
B. 把小球B从地面拉到C处时力F做功为20J
C. 小球B被拉到与小球A速度大小相等时，sin∠OPB=3/4
D. 把小球B从地面拉到C处时小球B的机械能增加了6J
【答案】BC
【解析】由于B球到达C处时，已无沿绳子方向的分速度，所以此时小球A的速度为零，对两球及绳子组成的系统，由功能关系得：W=
mv2+mgR，代入数据得：20=
×2×v2+2×10×0.3；解得小球B速度的大小为：v=
m/s，故A错误；
由几何知识得到：小球A的位移为：x=PB-PC=
m-（0.4-0.3）m=0.4m，则力F做的功为：W=Fx=50×0.4J=20J，故B正确；当绳与轨道相切时两球速度相等，如图。由三角形知识得： 
，故C正确；设最低点的重力势能为0，小球B从地面拉到P的正下方时小球B的机械能增加，为：△E=△EK+△EP=
mv2+mgR,代入数据解得：△E=20J，故D错误； 故选BC.
练习册系列答案
相关题目
