Question

如图，一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O，两端各固定质量分别为m和2m的两小球，光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直的墙壁上，如图4，将轻杆由水平位置静止释放，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．两球的速度大小相等为

B．杆竖直位置时对m球的作用力向上，大小为

C．杆竖直位置时铁钉对杆的作用力向上，大小为3mg

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

Answer 1

AB

解析:

应用系统机械能守恒2mgL-mgL=3mv²/2,可以求出两速度的大小,A正确。对m小球应用牛顿第二定律，mg-N=mv²/L，可以求解N的大小，B正确。当杆转到竖直位置时，由于两球均有向心加速度，以整体为研究对象，铁钉对杆的作用不可能等于总的重力。由机械能守恒，杆最多转到水平位置，速度又将变为0。