题目内容
【题目】如图所示，长为2L的轻质杆两端固定质量分别为m和2m的两小球P、Q，杆可绕中点的轴O在竖直平面内无摩擦转动。若给静止于最高点的P球一初速度，使P、Q两球在竖直面内做圆周运动。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A.Q球在运动过程中机械能守恒
B.P从最高点运动到最低点过程中杆对其做功为2mgL
C.Q到达最高点时杆对其作用力的最小值大小为2mg
D.为使P、Q两球能够做圆周运动，P球的初速度不能小于 
【答案】D
【解析】A、B、P和Q两球在竖直面内做圆周运动的过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，Q球在上升的过程中，机械能在增加，P的机械能在减少，P减少的机械能为P减少的重力势能和动能之和，应大于 2mgL，故A、B均错误。C、当Q球到达最高点时的速度等于 
时，杆对其的作用力最小为零， 故C错误.D、P球的初速度最小，即Q球到达最高点时速度为零，由系统机械能守恒得： 
，解得 
，故D正确。故选D.
【考点精析】解答此题的关键在于理解机械能守恒及其条件的相关知识，掌握在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．
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