题目内容

6.如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接.不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则(  )
A.a落地前,轻杆对b一直做正功
B.a落地时速度大小为$\sqrt{2gh}$
C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于g
D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg

分析 a、b组成的系统只有重力做功,系统机械能守恒,通过b的动能变化,判断轻杆对b的做功情况.根据系统机械能守恒求出a球运动到最低点时的速度大小.

解答 解:A、当a到达底端时,b的速度为零,b的速度在整个过程中,先增大后减小,动能先增大后减小,所以轻杆对b先做正功,后做负功.故A错误.
B、a运动到最低点时,b的速度为零,根据系统机械能守恒定律得:mAgh=$\frac{1}{2}$mAvA2,解得:vA=$\sqrt{2gh}$.故B正确.
C、b的速度在整个过程中,先增大后减小,所以a对b的作用力先是动力后是阻力,所以b对a的作用力就先是阻力后是动力,所以在b减速的过程中,b对a是向下的拉力,此时a的加速度大于重力加速度,故C错误;
D、a、b整体的机械能守恒,当a的机械能最小时,b的速度最大,此时b受到a的推力为零,b只受到重力的作用,所以b对地面的压力大小为mg,故D正确;
故选:BD.

点评 解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒,以及知道当a的机械能最小时,b的动能最大.

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