(2014•宣城模拟)如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60°,轨道

(2014•宣城模拟)如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切.一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦.则(  )
A.在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等
B.m1在由c下滑到a的过程中重力的功率逐渐增大
C.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,轻绳对m2的拉力为m2g
D.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m1=2m2
sjw2004_tc 1年前 已收到1个回答 举报

sky_9394 幼苗

共回答了15个问题采纳率:80% 举报

解题思路:AB两个小球用绳子连在一起,说明沿绳子方向的速度是一样的,而在m1滑下去一段过程以后,此时的绳子与圆的切线是不重合,所以速度不等,重力的功率就是P=mgv,分析竖直方向速度的变化情况求解,若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,此时两小球速度均为零,根据动能定理求解质量关系.

A、m1由C点下滑到a点的过程中,沿绳子方向的速度是一样的,在m1滑下去一段过程以后,此时的绳子与圆的切线是不重合,而是类似于圆的一根弦线而存在,所以此时两个物体的速度必然不相同的,故A错误;
B、重力的功率就是P=mgv,这里的v是指竖直的分速度,一开始m1是由静止释放的,所以m1一开始的竖直速度也必然为零,最后运动到A点的时候,由于此时的切线是水平的,所以此时的竖直速度也是零但是在这个c到a的过程当中是肯定有竖直分速度的,所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程,也就是一个先变大后变小的过程,所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程,故B错误;
CD、若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,此时两小球速度均为零,根据动能定理得:
m1gR(1-cos60°)=m2gR,解得:m1=2m2 故D正确,
m1,若绳对m2的拉力等于m2g,则m2将保持平衡,再对m1进行受力分析知,m1在水平方向不能平衡,故m1将向右运动,即m2不能保持平衡,故其绳中拉力不等于m2g,所以C错误.
故选:D.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;向心力.

考点点评: 本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析,知道小球做什么运动,并能结合动能定理、几何关系解题,难度适中.

1年前

5
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.025 s. - webmaster@yulucn.com