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如图所示为“割绳子”游戏中的一幅截图,游戏中割断左侧绳子糖果就会通过正下方第一颗星星…….糖果一定能经过星星处吗?现将其中的物理问题抽象出来进行研究:三根不可伸长的轻绳共同系住一颗质量为m的糖果(可视为质点),设从左到右三根轻绳的长度分别为l1 、l2 和l3,其中最左侧的绳子处于竖直且张紧的状态,另两根绳均处于松弛状态,三根绳的上端分别固定在同一水平线上,且相邻两悬点间距离均为d,糖果正下方的第一颗星星与糖果距离为h。已知绳子由松弛到张紧时沿绳方向的速度分量即刻减为零,现将最左侧的绳子割断,以下选项正确的是

A.只要满足,糖果就能经过正下方第一颗星星处

B.只要满足,糖果就能经过正下方第一颗星星处

C.糖果可能以的初动能开始绕中间悬点做圆运动

D.糖果到达最低点的动能可能等于

D

【解析】

试题分析:A、B、糖果在绳拉直前做自由落体运动,绳2和绳3不能绷紧,后绕绳做圆周运动,则绕运动而未伸直,或绕运动而未伸直,则需同时满足,故选项A、B均错误。C、从小球自由下落到刚刚伸直,由动能定理得,在绳2绷紧后,沿绳方向速度会损失掉,剩余速度为;解得,故C错误;D、以C选项末态为初态,以糖果刚刚到达最低点为末态,由动能定理得,解得,由于绳子绷紧过程可能有两次速度损失而产生能量损失,故绷紧后动能会少于,故D正确.故选D。

考点:本题考查了圆周运动、动能定理。

练习册系列答案
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