题目内容

如图所示在一根细棒的中点C和端点B,分别固定两个质量、体积完全相同的小球,棒可以绕另一端A在竖直平面内无摩擦地转动.若从水平位置由静止释放,求两球到达最低位置时线速度的大小.小球的质量为m,棒的长度为L,质量不计..某同学对此题的解法是:
设最低位置时B球和C球的速度大小分别为v1、v2,运动过程中只有重力对小球做功,所以每个球的机械能都守恒.:
C球有  
B球有  
你同意上述解法吗?若不同意,请简述理由并求出你认为正确的答案.

【答案】分析:小球B、C系统中,只有重力势能和动能相互转化,机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求解.
解答:解:我不同意上述解法.
在转动过程中,B、C两球的角速度相同,设B球的速度为vB,C球的速度为vC,则有
vB=2vC      ①
以B、C和杆组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律,并选最低点为零势能参考平面,则有
E1=mg?L+mg?L=2mgL,
E2=mg++
E1=E2
由①②③式结合可以求出


答:两球到达最低位置时线速度的大小分别为:
点评:本题关键是系统内部只有重力势能和动能相互转化,机械能守恒;判断机械能是否守恒可以看是否只有重力做功,也可以看是否只有重力势能和动能相互转化.
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