如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为h的过程中,若不计滑轮及空气的阻力,下列说法中正确的是(  )
①绳拉车的力始终为mg
②当M远远大于m时,才可以认为绳拉车的力为mg
③小车获得的动能为mgh
④小车获得的动能为Mmgh/(M+m)
A.①③B.②④C.①④D.②③
魔方格

◎ 答案


①对小桶与沙子:加速度竖直向下,由牛顿第二定律分析得知绳拉车的力小于mg.故①错误.
②根据牛顿第二定律得:
   对车:F=Ma
   对小桶:mg-F=ma
联立得:绳子的拉力大小为F=
mMg
m+M
=
mg
m
M
+1
,由数学知识得知,当
m
M
≈0
,则F≈mg.故②正确.
③、④设在小桶下落竖直高度为h时,小车和小桶的速度大小为v.对整体,根据动能定理得:
   mgh=
1
2
(M+m)v2

则小车获得的动能为Ek=
1
2
Mv2

联立得:Ek=
Mmgh
M+m
.故③错误,④正确.
故选C

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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