Question

【题目】一轻质杆支于水平的转轴O上，可绕轴在竖直面上自由转动（杆的质量、杆与转轴间摩擦和空气阻力不计），当杆左右两端固定质量分别为m和M（m＜M）两金属球P和Q时，杆恰好在水平位置平衡，如图．现把转轴位置从O向右移到O'处，在杆第一次转动到竖直位置前，下列说法正确的是（　　）

A.P球：上升，动能增加、势能增加B.Q球：上升，动能减少、势能增加

C.P球：下降，动能增加、势能减少D.Q球：下降，动能增加、势能减少

Answer 1

【答案】C

【解析】

抓住力臂变化，应用杠杆平衡公式判断杆的旋转方向，再根据动能、势能的决定因素判断其大小变化即可。

分别作出当杆水平时转轴在O和O'对应力臂，如下图所示：

由于当转轴处于O点时，杆恰好在水平位置平衡，则可由杠杆平衡公式得：

将转轴位置从O向右移到O'处后，可得：

物体质量不变，故可得：

杆逆时针转动。

AC．由于杆逆时针转动，则P球下降，由静止到运动，速度增大，由于球质量不变，则其动能增大，势能减小，故A错误，C正确；

BD．由于杆逆时针转动，Q球上升，由静止到运动，速度增大，由于球质量不变，则其动能增大，势能增大，故BD错误。