Question

如圖12－4－11所示，一根足夠長的水平滑桿上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán)．在滑桿的正下方與其平行地放置一足夠長的光滑水平的木制軌道，且穿過金屬環(huán)的圓心O．現(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵以的水平速度沿軌道向右運(yùn)動，則（     ）

A、磁鐵穿過金屬環(huán)后，二者將先后停下來

B、圓環(huán)可能獲得的最大速度為

C、磁鐵與圓環(huán)系統(tǒng)損失的動能一定為

D、磁鐵與圓環(huán)系統(tǒng)損失的動能可能為

Answer 1

B

解析:

質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán)和質(zhì)量為M的條形磁鐵作為一個系統(tǒng)來研究，由于系統(tǒng)水平方向所受的合外力為零，所以系統(tǒng)水平方向動量守恒．系統(tǒng)總動量保持不變．故系統(tǒng)中金屬圓環(huán)和條形磁鐵不可能會兩者速度都為零．不可能兩者將先后停下來．故A、D這兩個選項錯誤．運(yùn)動的過程中系統(tǒng)中兩個物體可能會速度相等，速度相等時圓環(huán)的速度最大，此時由動量守恒求得圓環(huán)的速度為：      

此時系統(tǒng)損失的動能為

但也有可能條形磁鐵穿過圓環(huán)后，仍然磁鐵的速度比圓環(huán)的大，這樣系統(tǒng)損失的動能就不為了．