题目内容
【题目】如图所示,在光滑的水平杆上套有一个质量为m的滑环.滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为M的物块(可视为质点),绳长为L.将滑环固定时,给物块一个水平冲量,物块摆起后刚好碰到水平杆;若滑环不固定时,仍给物块以同样的水平冲量,则( )
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A. 给物块的水平冲量为![]()
B. 物块上升的最大高度为![]()
C. 物块上升最高时的速度为![]()
D. 物块在最低点时对细绳的拉力3Mg
【答案】ABD
【解析】
A、设物块刚受到水平冲量后速度为v0,滑环固定时,根据机械能守恒定律,有:
,可得
,故给物块的水平冲量为
,选项A正确。
B、C、滑环不固定时,物块初速度仍为v0,在物块摆起最大高度h时,它们速度都为v,在此过程中物块和滑环组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,则:Mv0=(m+M)v,
;由以上各式可得:
,
,选项B正确,选项C错误。
D、对m、M组成系统,当M第一次回到最低点时由动量守恒和能量守恒知速度仍然为v0,在最低点由牛顿第二定律可知
,可得拉力T=3Mg;故D正确。
故选ABD。
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