问题 多选题

在竖直平面内.一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=2.5cos(kx+

2
3
π)(m),式中k=1m-1.将一质量为lkg的光滑小环套在该金属杆上,在P(-
π
6
,0)
点给小环以平行于杆、大小为10m/s的初速,让小环沿杆向+x方向运动,取g=10m/s2.关于小环的运动,下列说法正确的是(  )

A.金属杆对小环不做功

B.小环沿x轴方向的分运动为匀速运动

C.小环到达金属杆的最高点时的速度为5

2
m/s

D.小环到达Q=(

π
3m,-2.5m)点时的速度为10
2
m/s

答案

A、金属杆对小环的弹力与小环的速度方向始终垂直,所以金属杆对小环不做功.故A正确.

B、对小环进行受力分析,小环受重力和金属杆对小环的弹力,将重力分解,小环实际合力方向斜向下,即小环的实际加速度方向也是斜向下.因此小环在水平方向也有了分加速度,所以小环沿x轴方向的分运动不可能是匀速运动.故B错误.

C、根据机械能守恒得:

1
2
m
v20
=mgh+
1
2
mv2
,h=2.5m,代入解得,v=5
2
m/s
.故C正确.

D、由机械能守恒得:

1
2
m
v20
=-mghQ+
1
2
m
v2Q
,hQ=-2.5m,代入解得,vQ=5
6
m/s
.故D错误.

故选AC

单项选择题
单项选择题