Question

一道高中物理题！！

如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是( )
A．轻绳对小车的拉力等于mg
B．m处于完全失重状态
C．小车获得的动能为mgh
D．小桶获得的动能为 m^2gh/（M+m）

请详细解答！！

Answer 1

如果是我，我会这么想：（我的答案是D）
A.轻绳对小车的拉力，和对小桶的拉力大小是一样的。要是它等于mg，那小桶所受的合力就等于零！它会掉下来吗？
B.很显然是错的。
C、D.C为什么是错的呢？在这个系统中，只有小桶和沙子做功，轻绳的拉力是内力。也就是说：桶和沙子做的功转化成为M和m的动能。由题意我们可得到：1/2（M+m）V^2=mgh，那么我们就可以得到小桶和小车的动能分别是：m^2gh/（M+m）、Mmgh/（M+m）。
希望能帮到你！祝学习进步！

追问

那小车拉力怎么算啊？

追答

这个我们可以这样算：
小车的动能为Mmgh/（M+m），设轻绳对小车的拉力为F，则有
Mmgh/（M+m）=F*h 解出就可以了 F=Mmg/（M+m）

追问

怎么由1/2（M+m）V^2=mgh，可以得到小桶和小车的动能，解释下，我比较笨额，谢谢啦

追答

由1/2（M+m）V^2=mgh 可以得到V^2=2mgh/(M+m),代到小桶和小车的公式去就可以了，小桶的是1/2mV^2 ，小车的是1/2MV^2。

Answer 2

D
A：小车与小桶以相同a运动，a=m/（M+m）T=Ma=Ma/（M+m)
B：小桶受向上T，所以不是完全失重
C：mgh为小车与小桶总共获得动能

Answer 3

ABC都错误,所以我选D,如果绳对小车的拉力是mg那么m所受合外力为0,这样小桶就不会下落了,B小桶对小车有拉力,所以不是完全失重,C,mgh是小桶减少的势能,一部分转化为小桶的动能,根据机械能守恒一部分转化为小车动能.所以如果题目没有问题,那那么D就是正确答案了

Answer 4

D