题目内容

如图,一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O,两端各固定质量分别为m和2m的两小球,光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直的墙壁上,如图4,将轻杆由水平位置静止释放,转到竖直位置,在转动的过程中,忽略空气的阻力。下列说法正确的是(    )
A.两球的速度大小相等为
B.杆竖直位置时对m球的作用力向上,大小为
C.杆竖直位置时铁钉对杆的作用力向上,大小为3mg
D.由于忽略一切摩擦阻力,根据机械能守恒,杆一定能绕铁钉做完整的圆周运动

AB

应用系统机械能守恒2mgL-mgL=3mv2/2,可以求出两速度的大小,A正确。对m小球应用牛顿第二定律,mg-N=mv2/L,可以求解N的大小,B正确。当杆转到竖直位置时,由于两球均有向心加速度,以整体为研究对象,铁钉对杆的作用不可能等于总的重力。由机械能守恒,杆最多转到水平位置,速度又将变为0。
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