将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮...
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将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点下方距离为d处.现将环从A处由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是()
A. 环到达B处时,重物上升的高度h=
B. 环到达B处时,环与重物的速度大小之比为
C. 环从A到B,环减少的机械能等于重物增加的机械能
D. 环能下降的最大高度为
【回答】
考点: 功能关系;机械能守恒定律.
分析: 环刚开始释放时,重物由静止开始加速.根据数学几何关系求出环到达B处时,重物上升的高度.对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,从而求出环在B处速度与重物的速度之比.环和重物组成的系统,机械能守恒.
解答: 解:A、根据几何关系有,环从A下滑至B点时,重物上升的高度h=d﹣d,故A错误;
B、对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,有:v环cos45°=v重物,则v环:v重物=:1,故B错误.
C、环下滑过程中无摩擦力做系统做功,故系统机械能守恒,即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能;故C正确.
D、设环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0,此时重物上升的最大高度为 ﹣d,根据机械能守恒有mgh=2mg(﹣d)解得:h=d,故D正确.
故选:CD.
点评: 解决本题的关键要掌握系统机械能守恒,知道环沿绳子方向的分速度的等于重物的速度.
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:多项选择
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