Question

【題目】如圖所示為“割繩子”游戲中的一幅截圖，游戲中割斷左側(cè)繩子糖果就會(huì)通過正下方第一顆星星…….糖果一定能經(jīng)過星星處嗎？現(xiàn)將其中的物理問題抽象出來進(jìn)行研究：三根不可伸長的輕繩共同系住一顆質(zhì)量為m的糖果（可視為質(zhì)點(diǎn)），設(shè)從左到右三根輕繩的長度分別為l1 、l2 和l3，其中最左側(cè)的繩子處于豎直且張緊的狀態(tài)，另兩根繩均處于松弛狀態(tài)，三根繩的上端分別固定在同一水平線上，且相鄰兩懸點(diǎn)間距離均為d，糖果正下方的第一顆星星與糖果距離為h．已知繩子由松弛到張緊時(shí)沿繩方向的速度分量即刻減為零，現(xiàn)將最左側(cè)的繩子割斷，以下選項(xiàng)正確的是( )

A.只要滿足 ，糖果就能經(jīng)過正下方第一顆星星處

B.只要滿足 ，糖果就能經(jīng)過正下方第一顆星星處

C.糖果可能以 的初動(dòng)能開始繞中間懸點(diǎn)做圓運(yùn)動(dòng)

D.糖果到達(dá)最低點(diǎn)的動(dòng)能可能等于

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、B、糖果在繩拉直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，繩2和繩3不能繃緊，后繞繩做圓周運(yùn)動(dòng)，則繞運(yùn)動(dòng)而未伸直，或繞運(yùn)動(dòng)而未伸直，則需同時(shí)滿足和，故AB均錯(cuò)誤．

C、從小球自由下落到剛剛伸直，由動(dòng)能定理得，在繩2繃緊后，沿繩方向速度會(huì)損失掉，剩余速度為；解得，故C錯(cuò)誤；

D、以C選項(xiàng)末態(tài)為初態(tài)，以糖果剛剛到達(dá)最低點(diǎn)為末態(tài)，由動(dòng)能定理得，解得，由于繩子繃緊過程可能有兩次速度損失而產(chǎn)生能量損失，故繃緊后動(dòng)能會(huì)少于，故D正確．

故選D。