Question

某同学欲用如图所示的装置来验证机械能守恒定律．P、Q为记录重物A运动情况的两个光电门．A、B为两重物，用跨过滑轮的细线连接，其中m_A=2kg，细线、滑轮质量以及摩擦均可不计．为了保证无论B物体质量多大，实验都能顺利进行，该同学应选用抗拉能力至少是多大的绳索（L）来悬挂滑轮：（g取10m/s²）（　　）

Answer 1

分析：A、B始终一起运动，具有相同的加速度大小和速度大小，由于无论B物体质量多大，实验都能顺利进行，可见B物体质量无穷大时，系统加速最大，接近为重力加速度，对A受力分析，利用牛顿第二定律列式求解即可．

解答：解：因为A和B挂在定滑轮的两边，所以，A和B在任何时间的速度及加速度的大小都是相等的，因为B的质量未知，现在可以做这样一个大胆的假设，B的质量为无穷大，而A 的质量完全可以忽略不记．此时B的加速度为g，
当然，这是一个假设，实际上，B的加速度是不可能超过g的，也就是说，A的加速度也是不可能超过g的，A的加速度向上，对A由牛顿第二定律得：F-mg=ma，a＜g，
所以F＜mg+mg，即F＜2mg=2×2×10N=40N．
T=2F=80N只要选的绳索抗拉80N，就能保证绳子不断．
所以ACD错误，B正确，
故选B．

点评：解决本题的关键是用极限思想先求出系统的最大加速度，然后利用牛顿第二定律求解连接AB连物体的绳子的最大张力，从而分析选用抗拉能力至少是多大的绳索来悬挂滑轮．