Question

如圖所示，把小車放在傾角為30°的光滑斜面上，用輕繩跨過定滑輪使之與盛有沙子的小桶相連，不計滑輪質量及摩擦，已知小車的質量為3m，小桶與沙子的總質量為m，小車從靜止釋放后，在小桶上升豎直高度為h的過程中（      ）

A．小桶處于失重狀態	B．小桶的最大速度為
C．小車受繩的拉力等于mg	D．小車的最大動能為mgh

Answer 1

B

解析試題分析：小桶能夠由靜止上升是由于小車對它的拉力大于它自身的重力，小桶加速度向上，則小桶處于超重狀態，所以A選項錯誤；由于整個系統均在加速，當小桶上升至h高度是速度最大，由機械能守恒定律得，3mghsin30⁰-mgh=4mv_m²/2，則v_m=，所以B選項正確；由于小桶處于超重狀態，繩對小桶的拉力與繩對小車的拉力為相互作用力，大小相等，即：T=mg+ma，所以C選項錯誤；速度最大時的動能也最大，即E_km= 3mv_m²/2=3mgh/8,所以D選項錯誤。
考點：本題考查機械能守恒定律的應用，超重和失重的判斷及應用。