如图所示.一小物块被夹子夹紧.夹子通过轻绳悬挂在小环上.小环套在水平光滑细杆上.物块质量为M.到小环的距离为L.其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动.小环碰到杆上的钉子P后立刻停止.物块向上摆动．整个过程中.物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计.重力加速度为g．下列说法正确的是( )A．物� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）

	A．	物块向右匀速运动时，绳中的张力等于Mg
	B．	小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F
	C．	物块上升的最大高度为$\frac{{2{v^2}}}{g}$
	D．	速度v不能超过$\sqrt{\frac{（2F-Mg）L}{M}}$

分析匀速运动时，处于平衡状态，整体分析，即可判定绳子中张力；
当做圆周运动时，最低点，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，即可确定张力与Mg的关系，与2F关系无法确定；
利用机械能守恒定律，即可求解最大高度；
根据两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F，利用牛顿第二定律，结合向心力，即可求解．

解答解：A、物块向右匀速运动时，则夹子与物体M，处于平衡状态，那么绳中的张力等于Mg，故A正确；
B、小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，而与2F大小关系不确定，故B错误；
C、依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：$\frac{1}{2}M$v²=Mgh，那么物块上升的最大高度为h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$，故C错误；
D、因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F-Mg=M$\frac{{v}_{m}^{2}}{L}$，解得：v=$\sqrt{\frac{（2F-Mg）L}{M}}$，故D正确；
故选：AD．

点评本题主要是考查平衡条件的内容，掌握圆周运动是变速运动，处于非平衡状态，理解向心力的表达式，及牛顿第二定律的运用，最后掌握机械能守恒的条件及其内容．

练习册系列答案

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16．

如图所示，有X、Y、Z三个竖直放置的U型金属框，导体ab与金属框有良好接触，并可以顺着金属框自由滑下．金属框X、Y放在水平磁场中，当X、Y、Z三个金属框中的导体ab同时从同一高度下滑到底端．则（　　）

	A．	三个金属框中导体ab下滑所需要时间相等
	B．	X、Y两金属框中导体ab下滑所需要时间长一些
	C．	X金属框中导体ab下滑时间最长
	D．	Y金属框中导体ab下滑时间最长

13．

如图所示，位于水平面上的质量为1Kg的小木块，在大小为5N，方向与水平方向成37⁰角的拉力作用下从静止沿地面做加速运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为0.5，求
（1）拉力、摩擦力、地面对物体的支持力在4s内做的功
（2）拉力在4s末的功率和4s内的平均功率．

10．

如图所示，水平面上固定着倾角θ=37°的足够长斜面，一滑块质量m=lkg，由斜面底端开始向上运动，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.75，已知滑块第1s的位移为24m，重力加速度g=10m/s²，则（　　）

	A．	滑块运动的加速度大小为l0m/s²
	B．	滑块第3s内运动的位移大小为零
	C．	滑块由底端滑到顶端，损失的机械能为225J
	D．	滑块由底端滑到顶端，合外力做的功为-288J