题目内容
如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,使细线刚好拉直而无拉力的作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计.开始时整个系统处于静止状态;释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时,C恰好不挤压地面,且B球还未与滑轮接触。则
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A.斜面的倾角![]()
B.斜面的倾角![]()
C.A获得的最大速度
D.A获得的最大速度![]()
【答案】
AD
【解析】
试题分析:A速度最大时,A的加速度为0,也就是是A受力平衡,C恰好离开地面则,绳子的拉力为2mg,2mg=4mgsinα, 由此解得倾角为30度,A正确,B错误;设B上升了h距离时,A速度最大,初始时刻绳子无拉力,弹簧受压力为mg,速度最大时,B受到2mg的绳子拉力,弹簧受拉mg,故在整个过程中弹簧的弹性势能没有变化,且有k
h=mg,利用能量守恒,增加的能量=减少的能量推出,
mv2+
4mv2+mgh=4mghsinα=2mgh综合以上两式可以推D正解;故本题选择AD。
考点:共点力平衡、能量守恒定律
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