Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)，從由大環(huán)的最高處?kù)o止滑下，到滑到大環(huán)的最低點(diǎn)的過(guò)程中(重力加速度為g)(　　)

A. 小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)

B. 小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)

C. 此過(guò)程中小環(huán)的機(jī)械能守恒

D. 小環(huán)滑到大環(huán)最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對(duì)桿的拉力大于(m＋M)g

Answer 1

【答案】BCD

【解析】小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，有豎直向上的加速度，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知小環(huán)處于超重狀態(tài)。故A錯(cuò)誤，B正確；由于大環(huán)固定不動(dòng)，對(duì)小環(huán)的支持力不做功，只有重力對(duì)小環(huán)做功，所以小環(huán)的機(jī)械能守恒，故C正確；小環(huán)從最高到最低，由動(dòng)能定理得：，小環(huán)在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：，聯(lián)立得：F=5mg，對(duì)大環(huán)分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正確。所以BCD正確，A錯(cuò)誤。