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  3. 如图5所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动．小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没

如图5所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动．小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没

admin2018-03-31  9
问题 如图5所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动．小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是(    )。
选项 A、物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
B、小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F
C、物块上升的最大高度为
D、速度v不能超过
答案D
解析 物块向右匀速运动，夹子与物块处于平衡状态，绳的张力等于Mg，与2F的大小关系不确定，A项错误。小环碰到钉子P时，物块M做圆周运动，在最低点时拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，与2F的大小关系不确定，B项错误。根据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有mv2=mgh，则物块上升的最大高度为h=，C项错误。夹子对物体的最大静摩擦力为2F，根据牛顿第二定律，对物块受力分析有，2F—Mg=，D项正确。
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