题目内容
【题目】如图所示,长为L的轻质细杆一端拴在天花板上的O点,另一端拴一质量为m的小球.刚开始细杆处于水平位置,现将小球由静止释放,细杆从水平位置运动到竖直位置,在此过程中小球沿圆弧从A点运动到B点,不计空气和O点阻力,则( )
A. 小球下摆过程中,重力对小球做功的平均功率为0
B. 小球下落高度为0.5L时,细杆对小球拉力为1.5mg
C. 小球经过B点时,细杆对小球的拉力为2mg
D. 小球下摆过程中,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
【答案】BD
【解析】小球下摆过程中,重力做的功,则重力的平均功率,不为零,故A错误;小球下落高度为0.5L时到达C点,设细杆与水平夹角为角,其受力情况如图所示
由几何关系得:,解得;下降0.5L,只有重力做功,细杆的拉力不做功,由机械能守恒定律得:,在C点有:,联立解得:T=1.5mg,故B正确;从A点到B点,由机械能守恒定律得:,在B点有:,联立解得:T=3mg,故C错误;小球下摆过程中,竖直方向的速度先从变到最大再减小到0,由知,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小,故D正确.故选BD.
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