Question

【题目】如图所示，竖直平面内放一光滑的直角杆MON，杆上套两个完全一样的小球AB,质量均为m，绳长为5L，开始时绳子与竖直方向的夹角为0.A球在外力F作用下从O点以速度v0向右匀速运动，在夹角由0变为53°过程中，以下说法正确的是：

A. B球的机械能守恒

B. B球处于超重状态

C. 夹角为53°时B球的速度为v0

D. 拉力做功为2mgL+mv02

Answer 1

【答案】BD

【解析】由于绳子的拉力对B球做正功，所以B球的机械能增加，故A错误．设绳子与直杆ON的夹角为α时，B球的速度为vB．根据两个小球沿绳子方向的分速度大小相等，得：vBcosα=v0sinα，可得：vB=v0tanα，v0不变，α增大，则vB增大，所以B球向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故B正确．当α=53°时，B球的速度 vB=v0tan53°=v0．故C错误．在夹角由0变为53°过程中，B球上升的高度为 h=5L-5Lcos53°=2L；对A、B整体，由功能关系得：拉力做功为．故D正确．故选BD.