Question

【題目】如圖所示，輕桿兩端分別固定有質量相等的小球A、B，光滑水平轉動軸0到B點的距離為到A 點的兩倍。開始時輕桿水平放置，不計空氣阻力，則在桿轉到豎直位置的過程中（　�。�

A. 兩球的線速度大小始終相等

B. 輕桿對B球做正功

C. 在豎直位置時，桿對小球A 的彈力大小為其重力的倍

D. 在豎直位置時，桿對水平轉動軸的壓力大小等于兩小球的重力

Answer 1

【答案】C

【解析】A、兩球共軸轉動，角速度ω相等，由v=ωr，得B球的線速度是A的2倍，故A錯誤；

B、在桿轉到豎直位置的過程中，A球的動能和重力勢能都增加，則A球的機械能增加，而AB組成的系統(tǒng)機械能守恒，則知B球的機械能減小，根據功能原理知輕桿對B球做負功，故B錯誤；

C、設軸O到A、B的長度分別為l和2l，桿轉到豎直位置時A、B的速度分別為vA、vB，可知，vB=2vA，對系統(tǒng)，由機械能守恒得：，解得；

在豎直位置，對A，由牛頓第二定律得：，可得，負號表示F的方向向上，是支持力，故C正確；

D、在豎直位置，對B，由牛頓第二定律得： ，可得，根據牛頓第三定律知，A球對桿的壓力為，方向向下；B球對桿的拉力為 ，所以桿對水平轉動軸的壓力大小，故D錯誤；

故選C。