如圖所示，一根跨越一固定水平光滑細杆的輕繩，兩端各系一個小球，球Q置於地面上，球P被拉到與細杆同一水平的位置．...
來源：國語幫 2.6W
問題詳情：
如圖所示，一根跨越一固定水平光滑細杆的輕繩，兩端各系一個小球，球Q置於地面上，球P被拉到與細杆同一水平的位置．在繩剛被拉直時，球P從靜止狀態向下擺動，當球P擺到豎直位置時，球Q剛要離開地面，則兩球質量之比mQ：mP為（ ）
A．4 B．3 C．2 D．1
【回答】
B向心力；共點力平衡的條件及其應用；牛頓第二定律．
【分析】當P球擺到豎直最低位置時，Q球剛要離開地面．則繩子的拉力大小等於Q球的重力．由牛頓第二定律，結合向心力公式可列出質量、速度及半徑間的關係；再運用機械能守恆定律可列出P球的質量與速度間的關係；最後可求出兩球質量關係．
【解答】解：小球P從靜止擺到最低位置的過程中，僅有重力做功，所以小球機械能守恆．
則有：
…（1）
小球P最低位置受力分析：重力、拉力；運動分析：圓周運動，
則有：
…（2）
小球P擺到最低位置時，小球Q剛要離開地面．
則有：T=mQg…（3）
由（1）（2）（3）可得：mQ：mP=3：1
故選：B
知識點：未分類
題型：選擇題
