Question

【題目】如圖所示，兩個質量均為m的小滑塊P、Q通過鉸鏈用長為L的剛性輕桿連接，P套在固定的豎直光滑桿上，Q放在光滑水平地面上，輕桿與豎直方向夾角=30°。原長為的輕彈簧水平放置，右端與Q相連，左端固定在豎直桿O點上。P由靜止釋放，下降到最低點時變為60°。整個運動過程中，P、Q始終在同一豎直平面內，彈簧在彈性限度內，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則P下降過程中（　　）

A.P、Q組成的系統機械能守恒

B.P、Q的速度大小始終相等

C.彈簧彈性勢能最大值為（）mgL

D.P達到最大動能時，Q受到地面的支持力大小為2mg

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．根據能量守恒知，P、Q、彈簧組成的系統機械能守恒，故A錯誤；

B．根據P、Q沿輕桿方向的分速度相等得

和只有在45°時才相等，故兩者的速度不是始終相等，B錯誤；

C．根據系統機械能守恒可得

彈性勢能的最大值為

故C錯誤；

D．P下降過程中動能達到最大時，合力為零，對P、Q整體，在豎直方向上合力為零，故

解得

故D正確。

故選D。