Question

【题目】如图所示，质量分别为m和M（M>m）的小球P和Q固定在轻杆的两端，杆上的O点用铰链固定。现将杆从水平位置由静止释放，当杆由水平状态转到竖直状态的过程中（ ）

A.杆转到竖直位置时Q的速率大于P的速率

B.杆对小球Q做负功

C.小球Q的机械能增加

D.杆对小球Q的作用力方向始终沿着杆

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A．转动过程中P转动的半径小于Q转动的半径，杆转到竖直位置时，两球的角速度相等，由可知，Q的速率大于P的速率，A正确；

BC．两球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，P球的动能和重力势能都增大，则P球的机械能增加，由系统的机械能守恒知，小球Q的机械能减少，说明杆对小球Q做负功，B正确C错误；

D．由于杆对小球Q做负功，所以杆对小球Q的作用力方向与速度方向不是始终垂直，即杆对小球Q的作用力方向不始终沿着杆，只有转到竖直位置时杆对小球Q的作用力方向沿着杆，其他位置不沿着杆，D错误。