[题目]如图.AB为一光滑水平横杆.横杆上固定有一个阻挡钉C.杆上套一质量不计的轻环.环上系一长为L且足够牢固.不可伸长的轻细绳.绳的另一端拴一质量为m的小球.现将轻环拉至C左边L/5处并将绳拉直.让绳与AB平行.然后由静止同时释放轻环和小球.重力加速度为g.则关于之后的运动情况.下列描述正确的是 A. 小球还可以回到AB杆的高度B. 小球在题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，AB为一光滑水平横杆，横杆上固定有一个阻挡钉C。杆上套一质量不计的轻环，环上系一长为L且足够牢固、不可伸长的轻细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将轻环拉至C左边L/5处并将绳拉直，让绳与AB平行，然后由静止同时释放轻环和小球。重力加速度为g，则关于之后的运动情况，下列描述正确的是

A. 小球还可以回到AB杆的高度

B. 小球在最低点的速度大小为

C. 小球到达最低点之前一直做曲线运动

D. 小球在最低点对绳子的拉力大小小于3mg

【答案】D

【解析】

轻环运动到阻挡钉C的过程中，轻环与小球水平方向动量守恒，由于杆上套的质量不计的轻环，所以小球水平方向速度为零，只有竖直方向的速度，小球做自由落体运动，此时轻细绳与水平方向的夹角为，则有，根据机械能守恒有，可得小球的速度为，轻环到阻挡钉C时小球的速度发生突变，速度大小为，轻环不动时小球以C为圆心的做圆周运动，到小球到最低点的过程中根据动能定理可得：，解得小球在最低点的速度大小为，小球在最低点对绳子的拉力大小，由于轻环到阻挡钉C时小球的速度发生突变，机械能有损失，所以小球不能回到AB杆的高度，故D正确，A、B、C错误；

描述正确的是选D。

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