Question

【题目】如图所示,物块A 和圆环B 用绕过定滑轮的轻绳连接在一起,圆环B套在光滑的竖直固定杆上,开始时连接B 的绳子处于水平,某时刻由静止释放B,经时间t,B 下降h,此时,速度达到最大,不计滑轮摩擦和空气的阻力,则( )

A. t时刻B 的速度小于A 的速度

B. t时刻B 受到的合力最大

C. 0~t过程A 的机械能增加量大于B 的机械能减小量

D. 0~t过程A 的重力势能增加量小于B 的重力势能减小量

Answer 1

【答案】D

【解析】试题分析：根据A的受力情况分析A的加速度变化；当绳子在竖直方向上的分力与A的重力相等时，A的速度最大，根据平行四边形定则求出A、B的速度之比．根据除重力以外其它力做功等于机械能的增量判断何时A的机械能最小．

t时刻B的速度可以分解为沿绳子方向的分速度与垂直于绳子方向的分速度，其中沿绳子方向的分速度与A的速度大小相等，由图可知t时刻B的速度大于A的速度，A错误；当B刚释放的瞬间，绳子的拉力方向与杆子垂直，B所受的合力等于mg，B向下先做加速运动；当绳子在竖直方向上的分力等于B的重力时，B的速度最大，加速度等于0，所以B受到的合力等于0，B错误； 过程A与B组成的系统的机械能守恒，所以A的机械能增加量等于B的机械能减小量，C错误； 过程A与B组成的系统的机械能守恒，B减少的重力势能转化为A的重力势能和A、B的动能，所以过程A的重力势能增加量小于B的重力势能减小量，故D正确．