(2014•宜昌模拟)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点,O点固

(2014•宜昌模拟)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点,O点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P,小球靠在立方体左侧,P和Q的质量相等,整个装置处于静止状态.受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.下列说法中正确的是(  )
A.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,小球的速度大小为
gL(1−sin θ)

B.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,立方体和小球的速度大小之比为sinθ
C.在小球和立方体分离前,小球所受的合外力一直对小球做正功
D.在落地前小球的机械能一直减少
一匹善良的狼 1年前 已收到1个回答 举报

疯仁院 幼苗

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解题思路:当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时,立方体和小球分离,在分离之前,小球和立方体的水平方向速度相同,由能量守恒定律可以判断AB,在分离之前,立方体一直向右加速运动,小球的速度也增大,合外力做正功,分离后,只有重力做功,机械能守恒.

A、当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时,立方体和小球分离,在分离之前,小球和立方体的水平方向速度相同,即:
vPsinθ=vQ
在分离之前,当轻杆与水平面夹角为θ时,由能量守恒定律有:
mgL(1-sinθ)=
1
2mvP2+
1
2m(vPsinθ)2
解得:vP=

2gL(1−sinθ)
1+sinθ,故A错误,B正确;
C、在分离之前,立方体一直向右加速运动,所以vP=
vQ
sinθ也增大,因此小球受到的合外力对小球做正功,故C正确;
D、在分离之前,小球的机械能减小,分离后,只有重力做功,机械能守恒,故D错误;
故选BC

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;能量守恒定律.

考点点评: 本题关键是找到小球的分运动和合运动,知道当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时,立方体和小球分离,在分离之前,小球和立方体的水平方向速度相同,难度适中.

1年前

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