题目内容

如图所示,一轻杆两端分别固定a、b 两个半径相等的光滑金属球,a球质量大于b球质量。整个装置放在光滑的水平面上,将此装置从图示位置由静止释放,则(    )
A.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向右
B.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向左
C.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球的冲量为零
D.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球做的功为零
D
A、B、对两球及杆系统,在b球落地前瞬间,b球的水平速度为零,根据系统水平方向动量守恒,系统初始动量为零,则此时a球的速度必定为零,故A、B均错误;
C、对b球,水平方向上动量变化为零,由动量定理可知,杆对b球的水平冲量为零.在竖直方向上,根据系统机械能守恒可知,b落地时速度与只在重力作用下的速度一样,如图所示v-t图象中斜线为b球自由落体运动的图线,曲线为b球竖直方向的运动图线,在竖直方向上运动的位移与落地速度相同,对比可知b球落地所用时间相对自由落体运动的时间要长,由动量定理可知杆对b球的竖直方向的冲量必定不为零,且冲量方向向上,所以杆对b球的水平和竖直冲量可知,杆对b球的冲量不为零,且方向竖直向上.故C错误;
D、设杆对a球做功W1,对b球做功W2,系统机械能守恒,则除了重力之外的力的功必定为零,即W1+W2=0,对a球由动能定理可知W1=0,故W2=0.故D正确.
本题是动量定理、动量守恒定律与机械能守恒定律的综合应用,难点在于分析轻杆对b球的冲量.利用作图法是分析物体运动常用方法.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网