质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则(  )
A.A球的最大速度为
2
3

6(

2-1)gl
B.A球的速度最大时,两小球的总重力势能为零
C.AB两球的最大速度之比v1:v2=2:1
D.A球的速度最大时两直角边与竖直方向的夹角为45°
魔方格

◎ 答案

根据题意知两球的角速度相同,线速度之比为VA:VB=ω?2l:ω?l=2:1,故C正确;
由机械能守恒可知,A球的速度最大时,两小球的总重力势能不为零,所以B错误;
当OA与竖直方向的夹角为θ时,由机械能守恒得:
mg?2lcosθ-2mg?l(1-sinθ)=
1
2
mvA2+
1
2
?2mvB2

解得:vA2=
8
3
gl(sinθ+cosθ)-
8
3
gl
由数学知识知,当θ=45°时,sinθ+cosθ有最大值,故选项D是正确的;
最大值为:vA=
2
3

6(

2-1)
gl
,故A正确;
故选ACD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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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