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如图所示,一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O,两端分别固定小球A和B,小球A和B质量分别为m和2m,光滑的铁钉穿过轻杆小孔垂直钉在竖直的墙壁上,将轻杆从水平位置由静止释放,转到竖

题目详情
如图所示,一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O,两端分别固定小球A和B,小球A和B质量分别为m和2m,光滑的铁钉穿过轻杆小孔垂直钉在竖直的墙壁上,将轻杆从水平位置由静止释放,转到竖直位置,在转动的过程中,忽略空气的阻力,下列说法正确的是(  )
A. 在转动到竖直位置的过程中,A球机械能的增加小于B球机械能的减少
B. 在转动到竖直位置的过程中,A、B两球组成系统的重力势能的减少等于系统动能的增加
C. 在竖直位置两球的速度大小均为2
2
3
gL

D. 由于忽略一切摩擦阻力,根据机械能守恒,杆一定能绕铁钉做完整的圆周运动
▼优质解答
答案和解析

A、对于两球组成的系统,在转动过程中,只有重力做功,其机械能守恒.而转动过程中,A的机械能增加,B的机械能减少,则由机械能守恒定律得知,A球机械能的增加等于B球机械能的减少.故A错误.
B、对于两球组成的系统,在转动过程中,总重力势能减少,总动能增加,由机械能守恒定律得知,两球的总重力势能的减少等于总动能的增加.故B正确.
C、设转到竖直位置时两球的速度大小为v,则由机械能守恒定律有
2mgL-mgL=
1
2
mv2+
1
2
•2mv2,解得,v=
2
3
gL
.故C错误.
D、由机械能守恒定律分析得知,当系统顺时针转到水平位置时速度为零,然后再逆时针转动,不可能做完整的圆周运动.故D错误.
故选B