(6分)如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳…——2008 高考物理第 5 题答案解析

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2008 全国 第 5 题 解答题 区分题
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5.(6分)如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面,b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能到达的最大高度为()

A.h B.l.5h C $2 \mathrm { h }$ D.2.5h

参考答案

B

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【考点】 $6 \mathrm { C } \colon$ 机械能守恒定律

【专题】52E:机械能守恒定律应用专题

【分析】本题可以分为两个过程来求解,首先根据ab系统的机械能守恒,可以求得a球上升h时的速度的大小,之后,b球落地,a球的机械能守恒,从而可以求得a球上升的高度的大小

【解答】解:设a球到达高度h时两球的速度v,根据机械能守恒:b球的重力势能减小转化为a球的重力势能和a、b球的动能。即:$3 \mathrm { m g h { = } m g h { + } } \frac { 1 } { 2 } \bullet \ : \left( \mathrm { 3 m { + } m } \right) \ : \mathrm { V } ^ { 2 }$ 解得两球的速度都为 $\scriptstyle \mathrm { V = \sqrt { g h } }$ 此时绳子恰好松弛,a球开始做初速为 $\scriptstyle \mathrm { V = \sqrt { g h } }$ 的竖直上抛运动,同样根据机械能守恒: $\mathrm { m g h ^ { + } \frac { 1 } { 2 } m V ^ { 2 } { = } m g H }$ 解得a球能达到的最大高度H为1.5h。

故选:B。

【点评】在a球上升的全过程中,a球的机械能是不守恒的,所以在本题中要分过程来求解,第一个过程系统的机械能守恒,在第二个过程中只有a球的机械能守恒

✅ 来源:2008年 · 全国 · 2008_quanguo_old_ii · 第 5 题 · 本题已通过全部自动发布校验
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