如图所示,在光滑的水平板的*有一光滑的小孔,一根不可伸长的轻绳穿过小孔.绳的两端分别拴有一小球C和一质量为m的物体B,在物体B的下端还悬挂有一质量为3m的物体A.使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时,圆周运动的半径为R.现剪断连接A、B的绳子,稳定后,小球以2R的半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的(  )A. 剪断连接A、B的绳子后,B和C组成的系统机械能增加B. 剪断连接A、B的绳子后,小球C的机械能不变C. 剪断连接A、B的绳子后,物体B对小球做功为3mgRD. 剪断连接A、B的绳子前,小球C的动能为2mgR

问题描述:

如图所示,在光滑的水平板的*有一光滑的小孔,一根不可伸长的轻绳穿过小孔.绳的两端分别拴有一小球C和一质量为m的物体B,在物体B的下端还悬挂有一质量为3m的物体A.使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时,圆周运动的半径为R.现剪断连接A、B的绳子,稳定后,小球以2R的半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的(  )
A. 剪断连接A、B的绳子后,B和C组成的系统机械能增加
B. 剪断连接A、B的绳子后,小球C的机械能不变
C. 剪断连接A、B的绳子后,物体B对小球做功为3mgR
D. 剪断连接A、B的绳子前,小球C的动能为2mgR

A、剪断连接A、B的绳子后,对B和C组成的系统,只有B的重力对系统做功,所以B和C组成的系统机械能守恒.故A错误;B、剪断连接A、B的绳子后,C的运动半径增大的过程中,绳子的拉力对C做负功,C的机械能减小,故B错误;...
答案解析:剪断绳子后,对B和C组成的系统,只有绳子的拉力和B的重力对系统做功,所以B和C组成的系统机械能守恒.小球做圆周运动靠拉力提供向心力,剪断绳子前,绳子的拉力等于A和B的重力之和;剪断绳子后,绳子的拉力等于B物体的重力,根据牛顿第二定律求出C的线速度的大小,得到C的动能大小.
考试点:动能定理的应用;机械能守恒定律.


知识点:该题本题的关键知道圆周运动向心力的来源,知道剪断绳子后,对B和C组成的系统,只有B的重力对系统做功,所以B和C组成的系统机械能守恒.