如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮(定滑轮质量不计),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
问题描述:
如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮(定滑轮质量不计),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可能达到的最大高度为( )
A. h
B. 1.5h
C. 2h
D. 2.5h
答
设a球到达高度h时两球的速度v,根据机械能守恒:
3mgh=mgh+
•(3m+m)V21 2
解得 两球的速度都为V=
,
gh
此时绳子恰好放松,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.