题目内容
【题目】如图所示,质量相同的小球A、B通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。由于轻微扰动,小球A、B分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,重力加速度为g,忽略一切摩擦和阻力,下列说法正确的是( )
A.B球沿墙下滑的过程中,两球及杆组成的系统机械能守恒但动量不守恒
B.B球从下滑至恰好到达水平面的瞬间,杆对A一直做正功
C.B球从下滑至恰好到达水平面的瞬间,地面对A的支持力先减小后增大
D.当细杆与水平方向成30°角时,小球A的速度大小为v,可求得杆长为
【答案】AD
【解析】
A.B球沿墙下滑的过程中,系统受到的力只有重力做功,所以机械能守恒,但是由于合外力不等于零,所以动量不守恒,故A正确;
BC.初始时刻A球的速度为零,当B球到达水平面时,B的速度向下,此时B球沿着细杆方向的分速度为零,所以此时A球的速度为零,那么在向右端过程中A球必定先加速运动再做减速运动,杆对球A先施加斜向下的推力做正功,此时A对地面压力大于自身重力,后施加斜向上的拉力做负功,此时A对地面压力小于自身重力,故B、C错误;
D.小球A的速度为时,设小球B的速度大小为
,则有
解得
两球下滑过程中系统的机械能守恒,则有
联立解得
故D正确;
故选AD。