Question

【題目】如圖所示，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置。先將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)細(xì)線將小球與質(zhì)量為M（M=3m）的小物塊相連，小物塊懸掛于管口。現(xiàn)將小球釋放，一段時(shí)間后，小物塊落地靜止不動(dòng)，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在轉(zhuǎn)向過程中的速率不變。（重力加速度為g）（ ）

A．小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，小球與小物塊的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B．小球在直管中的最大速度為

C．小球從管口拋出時(shí)的速度大小為

D．小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移等于

Answer 1

【答案】BD

【解析】

試題分析：A、物塊落地前，小球與物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物塊落地過程中系統(tǒng)機(jī)械能有損失，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、物塊落地前瞬間小球速度最大，在該過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：，已知M=3m，解得，故B正確；C、設(shè)M落地時(shí)的速度大小為v，m射出管口時(shí)速度大小為v0，M落地后m的加速度為a0．根據(jù)牛頓第二定律有：-mgsin30°=ma0，解得，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：，，解得，故C錯(cuò)誤；D、小球離開管口后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：x=v0t，豎直方向：，解得水平位移，故D正確；故選BD．