Question

如圖所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩，固定于兩豎直桿上A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)等高且桿間距為d＜L．某人欲將質(zhì)量為m的物體通過(guò)光滑的輕質(zhì)掛鉤從A處送到B處，他將掛鉤從A處由靜止釋放，則（　　）

• A、物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是橢圓
• B、物體運(yùn)動(dòng)至繩中點(diǎn)時(shí)加速度為零
• C、物體在全過(guò)程的加速度是不變的
• D、物體不可能到達(dá)B處

Answer 1

分析：由畫(huà)出橢圓軌跡的方法可確定物體運(yùn)動(dòng)是否是橢圓；當(dāng)運(yùn)動(dòng)至繩中點(diǎn)時(shí)存在法向加速度；加速度是變化的；由能量守恒定律可知，判定物體是否能到達(dá)B點(diǎn)，從而即可求解．

解答：解：A、由于繩子是輕質(zhì)的，而且L大于d，所以剛開(kāi)始的一段時(shí)間（繩子不是張緊的）物體做自由落體運(yùn)動(dòng)．在繩子拉緊的以后做橢圓運(yùn)動(dòng)，但在繩子拉緊的瞬間沿與橢圓切線垂直方向的速度消失，所以這一瞬間有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱，故而機(jī)械能不守恒，所以也就不能再運(yùn)動(dòng)到與B等高處，故A錯(cuò)誤，D正確；
B、當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到繩中點(diǎn)時(shí)，切向加速度為零，而法向加速度不為零，故B錯(cuò)誤，
C、在全過(guò)程的重力與支持力的合力大小與方向均變化，則加速度也是變的，故C錯(cuò)誤；
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：考查如何確定橢圓運(yùn)動(dòng)，理解牛頓第二定律的內(nèi)容，掌握切向與法向加速度的不同，注意能量守恒定律的應(yīng)用．