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如圖所示,小物塊套在固定豎直杆上,用輕繩連接後跨過小定滑輪與小球相連.開始時物塊與定滑輪等高.已知小球的質量是...

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問題詳情:

如圖所示,小物塊套在固定豎直杆上,用輕繩連接後跨過小定滑輪與小球相連.開始時物塊與定滑輪等高.已知小球的質量是...

如圖所示,小物塊套在固定豎直杆上,用輕繩連接後跨過小定滑輪與小球相連.開始時物塊與定滑輪等高.已知小球的質量是物塊質量的兩倍,杆與滑輪間的距離爲d,重力加速度爲g,繩及杆足夠長,不計一切摩擦.現將物塊由靜止釋放,在物塊向下運動過程中,下列說法不正確的是  

A.剛釋放時物塊的加速度爲g

B.物塊重力的功率先增大後減小

C.物塊下降的最大距離爲

D.物塊速度最大時,繩子的拉力一定大於物塊的重力

【回答】

C

【解析】

剛開始釋放時,豎直方向只受重力,根據牛頓第二定律求解加速度;物塊速度最大時合力爲零.根據開始時和末了時重力的功率分析重力功率的變化情況.小球和物塊組成的系統機械能守恆,根據機械能守恆定律列式求解物塊下降的高度.

【詳解】

A.剛開始釋放時,物塊水平方向受力平衡,豎直方向只受重力,根據牛頓第二定律可知其加速度爲g,故A正確;

B.剛釋放時物塊的速度爲零,小球重力的功率爲零.物塊下降到最低點時小球的速度爲零,小球重力的功率又爲零,所以小球重力的功率先增大後減小,故B正確;

C.物塊下降的最大距離爲S,物塊的質量爲m.根據系統機械能守恆定律,有:解得:,故C錯誤;

D.物塊的合力爲零時速度最大,則繩子拉力的豎直向上的分力一定等於物塊的重力,所以繩子的拉力一定大於物塊的重力,故D正確;

【點睛】

解決本題的關鍵要明確系統的機械能守恆,但物塊與小球的機械能並不守恆.分析重力功率的變化採用的是特殊位置法.

知識點:牛頓第二定律

題型:選擇題

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