Question

如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪O₁、O₂分別與質量均為m的小滑塊P和小球Q連接。已知光滑直桿兩端固定且與兩定滑輪在同一豎直平面內，桿與水平面的夾角為θ，直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度。設直桿足夠長，小球運動過程中不會與其他物體相碰。現將小物塊從C點由靜止釋放，在其下滑過程中，下列說法正確的是(    )

A．小滑塊P的動能先增加后減小

B．小滑塊P的機械能先減小后增加

C．小球Q的動能先增加后減小

D．小球Q的機械能先增加后減小

Answer 1

A

解析試題分析：根據題意可知，小滑塊P和小球Q組成的系統機械能守恒，小滑塊整個運動過程中僅受重力mg、桿的彈力N和繩的拉力T作用，彈力N始終不做功，它從靜止開始能向下運動，說明它加速運動，由于桿足夠長，且受到輕繩的拉力作用，最終小滑塊將停止下滑，因此小滑塊將在C和最低點之間往返運動，所以在小滑塊下滑的過程中，動能先增加后減少，故選項A正確；開始時繩的拉力T對小滑塊做正功，當越過繩與桿相垂直的位置后，拉力T開始做負功，因此小滑塊P的機械能先增加后減少，故選項B錯誤；開始時，小球加速下降，再減速下降，由于繩不可伸長，因此當繩與桿相垂直時，小球下降至最低點，往后小球又將加速上升，當小滑塊達到最大速度，即O₁P豎直時，小滑塊和小球都將做減速運動，小球繼續上升，當小滑塊滑至最低點時，小球上升至最高點，因此小球的動能先增加后減少，再增加，又減少，故選項C錯誤；在小球下降過程中繩子的拉力對小球做負功，上升過程中，繩子的拉力對小球做正功，因此小球的機械能先減少后增加，故選項D錯誤。
考點：本題主要考查了系統機械能守恒和功能關系的應用，以及分析綜合的能力問題，屬于較難題。