问题 选择题

如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中正确的是(  )

A.下滑的整个过程中A球机械能守恒

B.下滑的整个过程中杆对A球做正功

C.下滑的整个过程中杆对B球做正功

D.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s

答案

A、B,在下滑的整个过程中,只有重力对系统做功,系统的机械能守恒,但在B在水平面上滑行、而A在斜面上滑行时,B在加速,B的机械能在增加,A的机械能在减少,则杆的弹力对A做负功,所以A球机械能不守恒.故A、B错误.

C、D根据系统机械能守恒得:

mAg(h+Lsin30°)+mBgh=

1
2
(mA+mB)v2

代入解得:v=

2
3
6
m/s.

系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为

1
2
mBv2-mBgh=
2
3
J.则下滑的整个过程中杆对B球做正功,故C正确,D错误.

故选C

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