Question

如圖5－3－4所示，長(zhǎng)為L的細(xì)繩，一端系著一只小球，另一端懸于O點(diǎn)，將小球由圖示位置由靜止釋放，當(dāng)擺到O點(diǎn)正下方時(shí)，繩被小釘擋住.當(dāng)釘子分別處于圖中A、B、C三個(gè)不同位置時(shí)，小球繼續(xù)擺的最大高度分別為h₁、h₂、h₃，則               （    ）

      A．h₁＞h₂＞h₃           B．h₁=h₂=h₃

      C．h₁＞h₂=h₃                         D．h₁=h₂＞h₃

Answer 1

D

解析:

小球在擺動(dòng)過(guò)程中，繩的拉力不做功，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒.無(wú)論釘子放在A、B、C哪一點(diǎn)，小球繼續(xù)擺動(dòng)所能上升的最大高度，不會(huì)超過(guò)B點(diǎn)所在平面即原釋放點(diǎn)的高度.當(dāng)釘子放在A、B點(diǎn)時(shí)，小球不會(huì)擺動(dòng)到圓心的位置以上，故不會(huì)脫離圓周.到最高點(diǎn)時(shí)速度為零，動(dòng)能為零，能上升到原來(lái)的高度即h₁=h₂.當(dāng)釘子放在C點(diǎn)時(shí)，小球擺到最低點(diǎn)后開(kāi)始以C點(diǎn)為圓心，以為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，小球上升到某一位置會(huì)脫離圓周，故到最高點(diǎn)時(shí)，速度不是零，動(dòng)能不是零，重力勢(shì)能數(shù)值相應(yīng)減少，所以上升不到原下落點(diǎn)高度，h₃＜h₁=h₂.所以D項(xiàng)正確.