Question

15．如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A，細(xì)線跨過位于O點(diǎn)的輕小定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊A、B質(zhì)量相等．C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn)，滑輪到桿距離OC=h．開始時(shí)A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°．現(xiàn)將A、B由靜止釋放，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，速度不斷增大
• B． 在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢(shì)能的減少量
• C． 物塊A的速度始終大于物塊B的速度
• D． 物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gh}$

Answer 1

分析 在繩子作用下，A先加速后減速，而B先加速后減速再返回，當(dāng)A的速度最大時(shí)，B下降最低，根據(jù)能量守恒定律，結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即可求解．

解答 解：A、物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B從釋放到了最低點(diǎn)，此過程中，對(duì)A受力分析，可知繩子的拉力一直做正功，其動(dòng)能一直增大，故A正確．
B、物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)的過程中，繩子對(duì)B一直做負(fù)功，其機(jī)械能一直減小，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢(shì)能的減少量．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)兩個(gè)物體沿繩子方向的分速度大小相等，則知v_Acosθ=v_B，θ是繩子與水平方向之間的夾角，可知物塊A的速度始終大于物塊B的速度．故C正確；
D、B的機(jī)械能最小時(shí)，即為A到達(dá)C點(diǎn)，此時(shí)A的速度最大，設(shè)為v_A，此時(shí)B的速度為0，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：m_Bg（$\frac{h}{sin30°}$-h）=$\frac{1}{2}{m}_{A}{v}_{A}^{2}$，物塊A、B質(zhì)量相等，解得：v_A=$\sqrt{2gh}$，故D正確．
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問題，關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是抓住兩個(gè)物體的速度關(guān)系，知道兩個(gè)物體沿繩子方向的分速度大小相等．二是知道當(dāng)A的速度最大時(shí)，B的速度為零．