Question

ab為緊靠著的、且兩邊固定的兩張相同薄紙，如圖所示。一個質量為1kg的小球從距紙面高為60cm的地方自由下落，恰能穿破兩張紙（即穿過后速度為零）。若將a紙的位置升高，b紙的位置不變，在相同條件下要使小球仍能穿破兩張紙，則a紙距離b紙不超過

A．15cm

B．20cm

C．30cm

D．60cm

Answer 1

C

解析試題分析：若當ab為緊靠著的兩邊固定的兩張相同的薄紙時，根據動能定理，則有：W_G+W_f=0．所以W_f=-W_G=-1×10×0.6J=-6J，a紙的位置升高，b紙的位置不變，在相同條件下要使小球仍能穿破兩張紙，則當小球的動能達到3J時，才能穿破紙張．設釋放點距a紙距離為L，根據動能定理，則有：mgL≥3J，解得：L≥30cm．因此a紙距離b紙不超過30cm．故選：C．
考點：動能定理的應用。