题目内容

(2008?江苏)如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放,当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ.下列结论正确的是(  )
分析:假设小球a静止不动,小球b下摆到最低点的过程中只有重力做功,机械能守恒,求出最低点速度,再根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解出细线的拉力;对于重力的瞬时功率,可以根据P=Fvcosθ分析.
解答:解:A、B、假设小球a静止不动,小球b下摆到最低点的过程中,机械能守恒,有
mgR=
1
2
mv2
   ①
在最低点,有
F-mg=m
v2
R
    ②
联立①②解得
F=3mg
故a小球一直保持静止,假设成立,当小球b摆到最低点时,小球a恰好对地无压力,故A正确,B错误;
C、D、小球b加速下降过程,速度与重力的夹角不断变大,刚开始,速度为零,故功率为零,最后重力与速度垂直,故功率也为零,故功率先变大后变小,故C正确,D错误;
故选AC.
点评:本题关键对小球b运用机械能守恒定律和向心力公式联合列式求解,同时结合瞬时功率的表达式P=Fvcosθ进行判断.
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