問題詳情:
一質量爲m=2kg的圓環套在固定的光滑桿上,如圖,杆傾角爲53°,圓環用輕繩透過光滑定滑輪與質量爲M=2.7kg的物塊相連。現將圓環拉到A位置(AO水平)由靜止釋放,圓環向下運動經過某一位置B。已知OC垂直於杆,AO長爲m,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。則圓環
A.到達C位置時,物塊的速度爲5m/s
B.到達C位置時,圓環的速度爲5m/s
C.從A運動到B的過程中,物塊的動能一直增大
D.從A運動到B的過程中,圓環的機械能先增加後減小
【回答】
BD
【分析】
由題中“圓環用輕繩透過光滑定滑輪與質量爲M=2.7kg的物塊相連”可知,本題考查細線相連的機械能守恆問題,根據機械能守恆、動能定理和速度分解可分析本題。
【詳解】
A、因爲OC垂直於杆,所以在C點圓環沿繩的方向速度爲零,因此物體的速度也爲零,故A錯誤;
B、根據動能定理可得
解得
C、從A運動到B的過程中,物塊的速度先變大後變小又變大,因此動能不是一直增加,故C錯誤;
D、從A運動到B的過程中,A到C的過程中,物塊的重力勢能轉化爲圓環的機械能,因此圓環機械能增加,當從C到B的過程中,圓環的繩子變長,因此需要把物塊提升,所以圓環的機械能會轉化爲物塊的機械能,所以圓環機械能會減小,故D正確。
知識點:機械能守恆定律
題型:選擇題