問題詳情:
如圖*所示的“抓娃娃機”是老少皆宜的一種*工具。若抓小熊的爪子有四個抓腳,某次抓小熊簡化為如圖乙所示(只畫了左、右兩個抓腳,前、後兩個沒畫),其中一段過程如下:當小熊(可視為質點)被爪子夾緊,爪子通過輕繩懸掛在小環上,小環套在水平光滑細杆上,小熊質量為,到小環的距離為,小熊與每個抓腳間的最大靜摩擦力均為。小環和小熊以速度向右勻速運動,小環碰到杆上的釘子後立刻停止,小熊向上擺動。整個過程中,小熊在爪子中沒有滑動。小環和爪子的質量均不計,重力加速度為。下列説法正確的是( )
A.小熊向右勻速運動時,繩中的乙張力等於
B.小環碰到釘子時,繩中的張力大於
C.小熊上升的最大高度為
D.速度不能超過
【回答】
D
【解析】
A. 小熊向右勻速運動時,繩中的乙張力等於Mg,,小熊與每個抓腳間的靜摩擦力不是最大靜摩擦力,故A不符合題意;
B.小環碰到釘子時,小熊在爪子中沒有滑動,小熊與每個抓腳間的摩擦力是靜摩擦力,繩中的張力不可能大於,故B不符合題意;
C. 小熊到達最高點的速度可能不為0,所以小熊上升的最大高度可能小於為,故B不符合題意;
D. 小環碰到釘子時,對小熊進行受力受力,當小熊與每個抓腳間的靜摩擦力是最大靜摩擦力時,由向心力公式
解得:
所以,速度不能超過,故D符合題意。
知識點:摩擦力
題型:選擇題