问题 选择题

一根长为l不可伸长的轻绳,一端系一小球,另一端悬挂于O点.将小球拉起使轻绳拉直并与竖直方向成60°角,如图所示,在O点正下方有A、B、C三点,并且有hOA=hAB=hBC=hCD=

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l.当在A处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子档住后继续摆动的最大高度为hA;当在B处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子档住后继续摆动的最大高度为hB;当在C钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度hC,则小球摆动的最大高度hA、hB、hC之间的关系是(  )

A.hA=hB=hC

B.hA>hB>hC

C.hA>hB=hC

D.hA=hB>hC

答案

小球拉开60°放手,故小球升高的高度为:

h=L-Lcos60°=

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L

由机械能守恒定律可知,由mgh=

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mv2得:

到达最低点的速度:v=

gL
钉子在A、B两时,小球能摆到等高的位置hA=hB

当钉子放在C点时,小球摆到最低点后开始以C点为圆心,以

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L为半径做圆周运动,若能到达最高点,最高点处有最小速度,速度不能为零;但由机械能守恒知,如果能到达最高点,速度为零;故小球无法到达最高点;所以上升不到原下落点高度,故hA=hB>hC

故选D.

单项选择题
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