Question

11．如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一根不可伸长的轻细绳相连，A质量是B质量的2倍，且可看作质点．如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块A沿着水平杆向右运动的速度为v，则连接A、B的绳长为（　　）

• A． $\frac{{2{v^2}}}{g}$
• B． $\frac{{5{v^2}}}{g}$
• C． $\frac{v^2}{2g}$
• D． $\frac{{5{v^2}}}{2g}$

Answer 1

分析 将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，根据两物体沿绳子方向的速度相等，求出B的速度，再根据系统机械能守恒，求出B下降的高度，从而求出AB的绳长．

解答 解：将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：
v_Bcos60°=v_Acos30°
所以：v_B=$\sqrt{3}$v
AB组成的系统机械能守恒，有：
mgh=$\frac{1}{2}$mv_A²+$\frac{1}{2}$mv_B²
所以：
h=$\frac{5{v}^{2}}{2g}$
绳长l=2h=$\frac{5{v}^{2}}{g}$．故B正确，ACD错误．
故选：B．

点评 解决本题的关键会对速度进行分解，以及知道AB组成的系统机械能守恒．