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=
vB=1.2gl 4.8gl
B.vA=
vB=3gl 3gl
C.vA=
vB=22gl 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+
mvA2+1 2
m1 2 v 2B
E1=E2
即4mgL=mgL+
mvA2+1 2
m1 2
…②v 2B
联立①②两式并代入数据得:vA=1.2gl
vB=4.8gl
故选:A.