教材選用:《創(chuàng)新思維》(一輪白皮書)第95-97頁。 為了您的方便,本課程將重點討論以下主題。
【易錯提醒】
(1) 在上題中,物體A和環(huán)B的速度不相等,但物體A的速度和環(huán)B在繩子方向上的部分速度相等,所以在求解此類問題時,您必須確保了解通過輕繩連接的兩個物體之間的速度關系。
(2)在上題中,物體A和環(huán)B的位移也不同,所以我們必須找出它們之間的位移關系或者垂直方向高度變化的關系。
(3) 必須注意的是,由物體 A 和環(huán) B 組成的系統(tǒng)的機械能是守恒的。 單個物體A或環(huán)B的機械能不守恒,因為繩子的拉力需要做功。 例如,在這道題中,輕繩對 A 做正功機械能守恒,對 B 做負功。
【分析】由于剛性桿不伸縮,滑塊a、b沿桿方向的分速度相等。 當滑塊a落地時,速度方向垂直向下,因此此時滑塊b的速度為零。 可以看出滑塊b由下式給出 當它靜止時,它先加速,然后減速。 分析滑塊b上的受力可知物理資源網(wǎng),桿先對滑塊b做正功,然后再做負功。 選項A是錯誤的; 因為系統(tǒng)的機械能守恒,所以桿對滑塊a做正功。 先做消極工作,再做積極工作。 做負功時,滑塊a的加速度小于g。 做正功時,滑塊a的加速度大于g。 選項C是錯誤的; 桿對滑塊a的彈力正好為零。 當 時,a 的機械能最小。 此時滑塊b的受力分析可知地面對b的支撐力正好等于mg。 根據(jù)牛頓第三定律,b對地面的壓力為mg。 選項D正確; 根據(jù)機械能守恒定律,mgh=21mv2,即v=,選項B正確。
[答案]BD
分析:在初始狀態(tài)下,細線的張力為零。 分析B的力時,彈簧處于壓縮狀態(tài),彈簧力F=mgsin θ=kx。 解為x=1 cm,A正確; 在最終狀態(tài)下,A 受到應力。 受力分析機械能守恒,彈簧處于伸長狀態(tài),彈簧力F=mgsin θ=kx,解為x=1 cm,B錯誤; B、C和地球組成的系統(tǒng),運動過程中彈簧對系統(tǒng)做功,機械能不守恒。 C 錯誤; 對于由A、B、C、彈簧和地球組成的系統(tǒng),由機械能守恒定律得到2Mgx-θ=21(M+m)v2。 對于C,根據(jù)動能定理我們得到2Mgx-W=21Mv2。 解為W=0.2 J。D是正確的。
答案:AD