Question

【题目】如图所示，质量为2m、m的小滑块P、Q，P套固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Ｑ相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，当α=30°时，弹簧处于原长。当α=30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中

A. P、Q组成的系统机械能守恒

B. 弹簧弹性势能最大值为

C. 竖直杆对P的弹力始终大于弹簧弹力

D. P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、根据能量守恒可知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；

B、根据系统机械能守恒可得，弹簧弹性势能最大值为，故B正确；

C、对Q，水平方向的合力，先做加速运动后做减速运动，所以竖直杆对Q的弹力不一定始终大于弹簧弹力，所以竖直杆对P的弹力不一定始终大于弹簧弹力，故C错误；

D、P下降过程中动能达到最大前，P加速下降，以P、Q为整体，在竖直方向上根据牛顿第二定律有，则有，故D正确；

故选BD。