如圖所示,光滑半圓軌道豎直放置。在軌道邊緣處固定一光滑定滑輪(忽略滑輪大小),一條輕繩跨過定滑輪且兩端分別連接...
問題詳情:
如圖所示,光滑半圓軌道豎直放置。在軌道邊緣處固定一光滑定滑輪(忽略滑輪大小),一條輕繩跨過定滑輪且兩端分別連接小球A、B,最初小球A在水平拉力F作用下靜止於軌道最低點P處。現增大拉力F使小球A沿着半圓軌道加速運動,當小球A經過Q點時速度為vA,小球B的速度為vB,已知OQ連線與豎直方向的夾角為30°,則下列説法正確的是( )
A.小球A、B的質量之比一定為:2
B.vA:vB=2:1
C.小球A從P運動到Q的過程中,小球B的機械能可能減少
D.小球A從P運動到Q的過程中,小球A、B組成的系統機械能一直增加
【回答】
BD
【詳解】
A.小球A在最低點時,輕繩與豎直方向夾角為,對小球A在最低點受力分析如圖:
若小球A在最低點時對軌道的壓力為零,則
,
解得
若壓力不為零,則
故A項錯誤;
B.當小球A經過Q點時速度為vA,小球B的速度為vB,將vA分解,由圖可得
解得
故B項正確;
C.小球A從P運動到Q的過程中,輕繩對B的拉力一直對小球B做正功,小球B的機械能一直增加,故C項錯誤;
D.小球A從P運動到Q的過程中,拉力F一直對小球A、B組成的系統做正功,小球A、B組成的系統機械能一直增加,故D項正確。
故選BD。
【點睛】
繩連接、杆連接的物體沿繩(杆)方向的速度分量相等。
知識點:運動的合成與分解
題型:選擇題