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+
•(3m+m)V21 2
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=
的竖直上抛运动,gh
同样根据机械能守恒:mgh+
mV2=mgH1 2
解得a球能达到的最大高度H为1.5h.
故选B.