Question

15．一轻质杆支于水平的转轴上，可绕轴在竖直面上自由转动（杆的质量和杆与转轴间摩擦、空气阻力不计），当杆左右两端固定质量分别为m和M（m＜M）两金属球时．杆恰好在水平位置平衡，如图．现把转轴位置从O向右移到O′处，在杆转动到竖直位置前，P球的机械能将减小，Q球的动能将增大．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 根据杠杆的平衡条件可判断杠杆将如何转动，将PQ看作一下整体，可判断其机械能守恒，再根据重力做功可判断动能与势能的变化情况．

解答 解：读图，当转轴由O点移至O′点后，P球的力臂增长，而Q球的力臂变短，两球的质量不变，由杠杆平衡条件可知，P球将会下降，Q球将会上升．
把PQ当做整体，在不计摩擦与空气阻力时，机械能是守恒的，P球下降，其重力对Q球做功，P球自身的机械能减小；
Q球上升，是因为P球的重力对它做了功，由静止变为运动，其速度增加，故其动能增大．
故答案为：减小；增大．

点评 本题重点考查杠杆的平衡条件以及能量的转化，注意杠杆的两侧是互相影响的，属易错题目．