Question

如圖所示，A、B兩小球用輕桿連接，豎直放置．由于微小的擾動(dòng)，A球沿豎直光滑槽運(yùn)動(dòng)，B球沿水平光滑槽運(yùn)動(dòng)．則在A球到達(dá)底端前（　�。�

• A、A球的機(jī)械能先減小后增大
• B、A球的機(jī)械能最小時(shí)其加速度為g
• C、A球到達(dá)豎直槽底部時(shí)B球的速度為零
• D、輕桿對(duì)A球做負(fù)功，對(duì)B球做正功，但對(duì)A、B系統(tǒng)做的總功為零

Answer 1

分析：以兩球與桿組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在整個(gè)過(guò)程中，只有重力做功，當(dāng)A達(dá)到水平槽時(shí)，速度方向豎直向下，A的水平速度為零，桿的水平速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為B的動(dòng)能，B的動(dòng)能開始是0，最終還是0，所以A球的機(jī)械能先減小后增大．最終，A球以一定的豎直速度撞擊橫槽．

解答：解：A、A球到達(dá)豎直槽底端瞬間，A的速度方向豎直向下，則B球的速度為零，B的動(dòng)能開始是0，最終還是0，則B的動(dòng)能先增大后減小，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以A球的機(jī)械能先減小后增大，則輕桿對(duì)A先做負(fù)功再做正功，對(duì)B球先做正功再做負(fù)功，故AC正確，D錯(cuò)誤；
B、A球的機(jī)械能最小時(shí)，B的機(jī)械能最大，這是一個(gè)瞬間狀態(tài)，是輕桿對(duì)A做負(fù)功與對(duì)A做正功的臨界點(diǎn)，此時(shí)桿對(duì)A的作用力為0，此時(shí)A受到豎直向下的重力mg，由牛頓第二定律可知，此時(shí)A的加速度為g，故B正確．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng)：該題突破口是系統(tǒng)機(jī)械能守恒（墻和地對(duì)球的彈力不做功），由繩物模型可知，B的速度沿桿方向的分速度等于桿的速度，越向下運(yùn)動(dòng)桿的速度越小，當(dāng)A剛要到地面時(shí)桿的速度為零．即B的速度為零．