问题
选择题
如图,甲、乙两个小球用不可伸长的细线悬挂在同一水平天花板上,两摆球间用一根细线水平相连。以天花板所在水平面为零势能参考面,已知两球静止时,两摆线与竖直方向的夹角分别为和
,且
,当水平细线突然断开时,两球都开始运动,下列说法正确的是 ( )
A.甲球机械能等于乙球机械能
B.甲球机械能小于乙球机械能
C.甲球的最大动能小于乙球的最大动能
D.甲球的最大速度大于乙球的最大速度
答案
D
题目分析:根据几何关系得,甲的摆长大于乙的摆长,两球开始处于平衡,设绳子拉力为T,根据共点力平衡知,m甲g=;m乙g=
,
,所以m甲<m乙;两球处在零势能参考面下方同一水平面上,设高度差为h,则Ek甲=-m甲gh,Ek乙=-m乙gh,所以Ek甲>Ek乙,故A、B错;最低点动能最大,速度也最大,可以利用极限赋值法判断选项C、D,取
=0,显然,乙球的最大动能和最大速度均为零,所以选项C错误,D正确。