如图所示,物体B的质量是物体A的12,在不计摩擦阻力的情况下,A物自高H处由静止开始下落,且B始终在同一水平面上,若以地面为零势能面,当A的动能与其势能相等时,A距地面的高度是(  )A. H5B. H3C. 2H5D. 4H5

问题描述:

如图所示,物体B的质量是物体A的

1
2
,在不计摩擦阻力的情况下,A物自高H处由静止开始下落,且B始终在同一水平面上,若以地面为零势能面,当A的动能与其势能相等时,A距地面的高度是(  )
A.
H
5

B.
H
3

C.
2H
5

D.
4H
5

对A、B两物体组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒.
B的重力势能不变,所以A重力势能的减小量等于系统动能的增加量.
有:mAg(H-h)=

1
2
(mA+mB)v2
又物体A的动能与其势能相等,即mAgh=
1
2
mvA2

联立上面两式得:mAg(H-h)=
3
2
mAgh

得h=0.4H.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
答案解析:对于A和B组成的系统,在下落的过程中只有重力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒定律求出当A的动能与其势能相等时,A距地面的高度.
考试点:机械能守恒定律.
知识点:解决本题的关键知道A、B两物体组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒.在运动过程中B的重力势能不变,所以A重力势能的减小量等于系统动能的增加量.