如圖所示,A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連,A放在固定的光滑斜面上,斜面傾角。B、C兩小球在豎直方向上通...
問題詳情:
如圖所示,A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連,A放在固定的光滑斜面上,斜面傾角。B、C兩小球在豎直方向上通過勁度係數為k的輕質*簧相連,C球放在水平地面上,現用手控制住A,並使細線剛剛拉直但無拉力作用,並保*滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行。已知A的質量為2m,B、C的質量均為m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統處於靜止狀態(*簧**勢能,其中x為*簧的形變數)。現釋放A,此後運動過程中,下列說法正確的是( )
A. 當A沿斜面下滑的速度最大時,C恰好離開地面,
B. A獲得最大速度為
C. *簧**勢能最小時,A、B的動能之和最大
D. 從釋放A到C剛離開地面過程中,A小球機械能一直增加
【回答】
BC
【解析】A.設初態*簧的壓縮量為x1,因B球平衡且細繩拉直無拉力,有
mg=kx1
設C球剛要離開地面時*簧伸長量為x2,對C球的平衡有
mg=kx2
可得
此時細繩、B球和A球的系統,沿著繩的方向有
2mgsinα<(mg+kx2)
則B球和A球已經在沿著繩的方向減速運動,故當C恰好離開地面,A沿斜面下滑的速度不是最大,故A錯誤; B.細繩、B球和A球的系統在沿著繩的方向的加速度為零時,A和B的速度達到最大,有
2mgsinα=mg
則動能最大在*簧處於原長時,由能量守恆定律有
解得A獲得的最大速度為
故B正確; C.B與A的系統動能最大時*簧處於原長,則有*簧**勢能最小時,A、B的動能之和最大,故C正確; D.從釋放A到C剛離開地面的過程中,對A球而言除重力外只有繩的拉力做負功,則A球的機械能一直減小,故D錯誤。 故選BC。
知識點:未分類
題型:多項選擇
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