Question

【题目】如图所示，轻杆两端分别固定有质量相等的小球A、B，光滑水平转动轴0到B点的距离为到A 点的两倍。开始时轻杆水平放置，不计空气阻力，则在杆转到竖直位置的过程中（　　）

A. 两球的线速度大小始终相等

B. 轻杆对B球做正功

C. 在竖直位置时，杆对小球A 的弹力大小为其重力的倍

D. 在竖直位置时，杆对水平转动轴的压力大小等于两小球的重力

Answer 1

【答案】C

【解析】A、两球共轴转动，角速度ω相等，由v=ωr，得B球的线速度是A的2倍，故A错误；

B、在杆转到竖直位置的过程中，A球的动能和重力势能都增加，则A球的机械能增加，而AB组成的系统机械能守恒，则知B球的机械能减小，根据功能原理知轻杆对B球做负功，故B错误；

C、设轴O到A、B的长度分别为l和2l，杆转到竖直位置时A、B的速度分别为vA、vB，可知，vB=2vA，对系统，由机械能守恒得：，解得；

在竖直位置，对A，由牛顿第二定律得：，可得，负号表示F的方向向上，是支持力，故C正确；

D、在竖直位置，对B，由牛顿第二定律得： ，可得，根据牛顿第三定律知，A球对杆的压力为，方向向下；B球对杆的拉力为 ，所以杆对水平转动轴的压力大小，故D错误；

故选C。