如图所示,小物块套在固定竖直杆上,用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连.开始时物块与定滑轮等高.已知小球的质量是...
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如图所示,小物块套在固定竖直杆上,用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连.开始时物块与定滑轮等高.已知小球的质量是物块质量的两倍,杆与滑轮间的距离为d,重力加速度为g,绳及杆足够长,不计一切摩擦.现将物块由静止释放,在物块向下运动过程中,下列说法不正确的是
A.刚释放时物块的加速度为g
B.物块重力的功率先增大后减小
C.物块下降的最大距离为
D.物块速度最大时,绳子的拉力一定大于物块的重力
【回答】
C
【解析】
刚开始释放时,竖直方向只受重力,根据牛顿第二定律求解加速度;物块速度最大时合力为零.根据开始时和末了时重力的功率分析重力功率的变化情况.小球和物块组成的系统机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求解物块下降的高度.
【详解】
A.刚开始释放时,物块水平方向受力平衡,竖直方向只受重力,根据牛顿第二定律可知其加速度为g,故A正确;
B.刚释放时物块的速度为零,小球重力的功率为零.物块下降到最低点时小球的速度为零,小球重力的功率又为零,所以小球重力的功率先增大后减小,故B正确;
C.物块下降的最大距离为S,物块的质量为m.根据系统机械能守恒定律,有:解得:,故C错误;
D.物块的合力为零时速度最大,则绳子拉力的竖直向上的分力一定等于物块的重力,所以绳子的拉力一定大于物块的重力,故D正确;
【点睛】
解决本题的关键要明确系统的机械能守恒,但物块与小球的机械能并不守恒.分析重力功率的变化采用的是特殊位置法.
知识点:牛顿第二定律
题型:选择题
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