Question

如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是

A.物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F

B.小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F

C.物块上升的最大高度为

D.速度v不能超过

Answer

D

【解析】

物块向右匀速运动时，则夹子与物体M，处于平衡状态，那么绳中的张力等于Mg，故A错误；小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，而与2F大小关系不确定，故B错误；依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，则物块上升的最大高度为，故C错误；因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，对物体M，则有：，解得：，故速度v不能超过，故D正确；故选D．