Question

【題目】如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環上，小環套在水平光滑細桿上，物塊質量為M，到小環的距離為L，其兩側面與夾子間的最大靜摩擦力均為F．小環和物塊以速度υ向右勻速運動，小環碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動，整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動小環和夾子的質量均不計，重力加速度為g下列說法正確的是（ ）

A. 物塊向右勻速運動時，繩中的張力等于Mg

B. 小環碰到釘子P后瞬間，繩中的張力大于2F

C. 物塊上升的最大高度為

D. 速度v不能超過

Answer 1

【答案】AC

【解析】

碰到釘子以后，物塊做圓周運動，找到物塊的向心力，即可求出答案。

A．向右勻速時，夾子給物塊的摩擦力等于物塊的重力Mg,所以根據牛頓第三定律，可得物塊給夾子一個反作用力Mg,所以繩子里面的張力等于Mg。A正確。

B．小環碰到釘子以后，物塊做圓周運動，此時，繩子張力大小等于f，不一定大于2F，B錯。

C．小環碰到釘子以后，物塊做圓周運動，機械能守恒，所以物塊上升的最大高度為。C對。

D．當夾子的摩擦力等于最大靜摩擦力時，物塊的速度最大，可得，D錯。