题目内容

5.如图所示,一根自然长度(不受拉力作用时的长度)为L的橡皮绳,一端固定在某点O,另一端拴一质量为m的小球,将小球从与O点等高并使橡皮绳长度为自然长度的位置由静止释放,已知橡皮绳的弹力与其伸长量成正比.下列说法正确的是(  )
A.小球从开始位置运动到最低点的过程中,重力做的功大于其动能的增加量
B.小球从开始位置运动到最低点的过程中,小球的动能和重力势能总和不变
C.小球运动到最低点时,重力的功率为0
D.小球运动到最低点时,橡皮绳的拉力大于小球的重力

分析 小球从开始位置运动到最低点的过程中,重力和橡皮绳的拉力做功,根据动能定理分析动能的增量;根据机械能守恒定律分析动能和重力势能总和;小球运动到最低点时,需要向上的向心力,根据牛顿第二定律判断拉力与重力的大小.

解答 解:A、小球从开始位置运动到最低点的过程中,重力和橡皮绳的拉力都做功,根据动能定理得知:重力和橡皮绳的拉力做功的代数和等于其动能的增加量.橡皮筋拉力做负功,可知重力做功大于动能的增加量,故A正确.
B、小球从开始位置运动到最低点的过程中,小球的动能、重力势能,橡皮绳的弹性势能总和保持不变,弹性增大,则小球的动能和重力势能总和减小.故B错误.
C、小球运动到最低点时,速度沿水平方向,重力和速度的方向垂直,重力的功率为零,故C正确.
D、小球运动到最低点时,需要有向上的向心力,根据牛顿第二定律得知拉力大于小球的重力,故D正确.
故选:ACD.

点评 本题的解题关键是掌握动能定理和机械能守恒以及牛顿第二定律,知道小球在最低点向心力的来源.

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