Question

【題目】如圖所示，某同學不慎將圓柱形木塞(木塞的中心有一小孔)卡于圓柱形金屬筒的靠近封閉端底部的位置，為了拿出木塞，該同學將金屬筒倒立過來(開口端向下)，使其由靜止開始沿豎直方向向下做加速運動(加速度值大于重力加速度值)，此過程中木塞始終相對金屬筒靜止，當金屬筒速度達到一定值時，金屬筒的開口端撞擊到桌面，且其速度立即減為零．此后木塞沿金屬筒壁繼續(xù)豎直向下運動，木塞運動到金屬筒口邊緣時速度恰好減為零．若木塞與金屬筒壁的摩擦因數(shù)處處相等，則關(guān)于金屬筒從靜止開始運動至木塞運動到金屬筒口邊緣速度減為零的運動過程，下列說法中正確的是(　　)

A.木塞相對金屬筒靜止的運動過程中，金屬筒對木塞的作用力方向可能豎直向上

B.金屬筒速度減為零的瞬間，木塞的動能達到最大

C.金屬筒對木塞的作用力始終做負功

D.金屬筒撞擊桌面后，木塞與金屬筒壁摩擦產(chǎn)生的熱量等于其重力勢能的減少量

Answer 1

【答案】B

【解析】

木塞相對金屬筒靜止的運動過程中，加速度值大于重力加速度值，由牛頓第二定律知，木塞的合力大于其重力，所以金屬筒對木塞的作用力方向應豎直向下，對木塞做正功，故AC錯誤；據(jù)題知：金屬筒速度減為零之后，木塞運動到金屬筒口邊緣時速度恰好減為零，說明木塞一直做減速運動，則金屬筒速度減為零的瞬間，木塞的速度最大，B正確；金屬筒撞擊桌面后，木塞與金屬筒壁摩擦產(chǎn)生的熱量等于其重力勢能的減少量和動能減少量之和，D錯誤．