如圖所示,在傾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點的小球A和B,兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連,小球B距水平面的高度h=0.1m.兩球從靜止開始下滑到光滑地面上,不計球與地面碰撞時的機械能損失,g取10m/s2.則下列說法中正確的是( 。
分析:下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒,但A球機械能不守恒.根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可求出兩球在光滑水平面上運動時的速度大小,并得到B球機械能的增加量.
解答:解:A、B,在下滑的整個過程中,只有重力對系統(tǒng)做功,系統(tǒng)的機械能守恒,但在B在水平面上滑行、而A在斜面上滑行時,B在加速,B的機械能在增加,A的機械能在減少,則桿的彈力對A做負功,所以A球機械能不守恒.故A、B錯誤.
C、D根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得:
mAg(h+Lsin30°)+mBgh=
1
2
(mA+mB)v2
代入解得:v=
2
3
6
m/s.
系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機械能的增加量為
1
2
mBv2-mBgh=
2
3
J.則下滑的整個過程中桿對B球做正功,故C正確,D錯誤.
故選C
點評:本題是輕桿連接的系統(tǒng)機械能守恒問題,下滑的整個過程中,對于單個物體機械能并不守恒,對系統(tǒng)機械能才守恒.要注意當兩個球都在斜面運動時,桿沒有作用力,兩個球的機械能是守恒的.
練習冊系列答案
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