如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为θ=30°,物体A,B通过细绳及轻*簧连接于光滑轻滑轮两侧,P为固定在...
问题详情:
如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为θ=30°,物体A,B通过细绳及轻*簧连接于光滑轻滑轮两侧,P为固定在斜面上且与斜面垂直的光滑挡板,物体A,B的质量分别为m和4m,开始时用手托住物体A,滑轮两边的细绳恰好伸直,且左边的细绳与斜面平行,*簧处于原长状态,A距离地面高度为h,放手后A从静止开始下降,在A下落至地面前的瞬间,物体B恰好对挡板无压力,空气阻力不计,下列关于物体A的说法正确的是( )
A.在下落至地面前的过程中机械能守恒
B.在下落至地面前的瞬间速度不一定为零
C.在下落至地面前的过程中对轻*簧做的功为mgh
D.在下落至地面前的过程中可能一直在做加速运动
【回答】
考点:机械能守恒定律;功的计算.
专题:机械能守恒定律应用专题.
分析:首先知道题境,分析AB两物体的受力情况及各力做功情况,从而分析A其运动情况,类比*簧振子,从而判断选项.
解答: 解:A、A从静止到下落过程中,只有重力和*簧的*力做功,所以A在下落至地面的过程中系统的机械能守恒,而A的机械能不守恒,故A错误;
BD、据在A下落至地面前的瞬间,物体B恰好对挡板无压力,以B为研究对象,据平衡求得此时*簧的*力为T=4mgsin30°=2mg;再以A为研究对象,当A静止释放的瞬间,A受重力mg,其合力方向向下,大小为mg;当A落地瞬间,A受重力mg和*簧的*力2mg,其合力向上,大小为mg,A做简谐运动,据对称*可知,落地瞬间其速度为零;据*簧振子的运动情况可知,A向下运动时,先做加速度减小的加速运动,然后做加速度逐渐增大的减速运动,故BD错误;
C、据A做简谐运动和能量守恒可知,A落地瞬间,A的重力势能完全转化为*簧的**势能,所以*簧的*力做功为mgh,故C正确;
故选:C.
点评:明确A的运动情况和B在A落地瞬间的*力是解题的前提,类比*簧振子模型是解题的关键,灵活应用能量守恒判断*簧做功情况,题目有点难度.
知识点:机械能守恒定律
题型:选择题
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