问题 选择题

如图所示,长为2L的轻杆OB,O端装有光滑转轴,B端固定一个质量为m的小球B,OB中点A固定一个质量为m的小球A,若OB杆从水平位置静止开始释放转到竖直位置的过程中,则A、B球摆到最低点的速度vA、vB的大小分别是(  )

A.vA=

1.2gl
vB=
4.8gl

B.vA=

3gl
vB=
3gl

C.vA=

2gl
vB=2
gl

D.vA=

2gl vB=2
2gl

答案

在转动过程中,A、C两球的角速度相同,设A球的速度为vA,B球的速度为vB,则有:

2vA=vB…①

以A、B和杆组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律,并选最低点为零势能参考平面,则有:

E1=mg•2L+mg•2L=4mgL,

E2=mgL+

1
2
mvA2+
1
2
m
v2B

E1=E2

即4mgL=mgL+

1
2
mvA2+
1
2
m
v2B
…②

联立①②两式并代入数据得:vA=

1.2gl

vB=

4.8gl

故选:A.

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