题目内容
【题目】一长度为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m小球M和N,两小球可视为质点,细杆的中点处有一轴,细杆可绕其在竖直平面内无摩擦地转动。开始细杆呈竖直状态,N在最高点,如图所示,当装置受到很小扰动后,细杆开始绕过中点的轴转动,则在球N转动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. N的重力势能减小量等于M的重力势能增加量
B. 运动过程中两球的最大速度均为
C. 细杆对N做的功的绝对值大于细杆对M做的功的绝对值
D. 细杆对N做的功为
【答案】B
【解析】A、由于M、N的质量不相等,所以重力势能的变化量也不相等,故A错误;
B、在最低点速度最大,根据系统机械能守恒,有: ,解得: ,故B正确;
C、对两个球系统,重力和细杆的弹力做功,只有重力势能和动能相互转化,机械能守恒,故细杆对两个球做功的代数和为零,即细杆对N做的功的绝对值等于细杆对M做的功的绝对值,故C错误;
D、对球N,根据动能定理,有:
解得: 故D错误;
故选B
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