问题 选择题

如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面,b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能到达的最大高度为(  )

A.h

B.l.5h

C.2h

D.2.5h

答案

设a球到达高度h时两球的速度v,根据机械能守恒:

b球的重力势能减小转化为a球的重力势能和a、b球的动能.即:

3mgh=mgh+

1
2
•(3m+m)V2

解得两球的速度都为V=

gh

此时绳子恰好松弛,a球开始做初速为V=

gh
的竖直上抛运动,

同样根据机械能守恒:mgh+

1
2
mV2=mgH

解得a球能达到的最大高度H为1.5h.

故选B.

问答题
单项选择题