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    2．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Mg
    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$\frac{{2{v^2}}}{g}$
    D．速度v不能超过$\sqrt{\frac{（2F-Mg）L}{M}}$

    分析 匀速运动时，处于平衡状态，整体分析，即可判定绳子中张力；
    当做圆周运动时，最低点，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，即可确定张力与Mg的关系，与2F关系无法确定；
    利用机械能守恒定律，即可求解最大高度；
    根据两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F，利用牛顿第二定律，结合向心力，即可求解．

    解答 解：A、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正确；
    B、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；
    C、依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：$\frac{1}{2}M$v2=Mgh，那么物块上升的最大高度为h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$，故C错误；
    D、因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F-Mg=M$\frac{{v}_{m}^{2}}{L}$，解得：v=$\sqrt{\frac{（2F-Mg）L}{M}}$，故D正确；
    故选：AD．

    点评 本题主要是考查平衡条件的内容，掌握圆周运动是变速运动，处于非平衡状态，理解向心力的表达式，及牛顿第二定律的运用，最后掌握机械能守恒的条件及其内容．

    练习册系列答案
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    B．X、Y两金属框中导体ab下滑所需要时间长一些
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    C．滑块由底端滑到顶端，损失的机械能为225J
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    （1）求运动过程中汽车受到的阻力大小．
    （2）求这段时间内汽车前进的距离．
    （3）在上述过程中，当汽车的速度为ν=15m/s时，汽车的加速度是多大．

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