题目内容

7.如图,滑块A、B的质量均为m,A套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距L,B放在地面上.A、B通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,A、B可视为质点,重力加速度大小为g.则(  )
A.滑块A的机械能不守恒,滑块B的机械能守恒
B.在A落地之前轻杆对B一直做正功
C.A运动到最低点时的速度为$\sqrt{2gL}$
D.当A的机械能最小时,B对水平面的压力大小为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.当A的机械能最小时,B的速度最大,轻杆对B没有作用力.

解答 解:A、当A到达底端时,B的速度为零,所以B的速度先增大后减小,动能先增大后减小,则B的机械能先增大后减小.A、B组成的系统只有重力做功,系统机械能守恒,由此可知,A的机械能先减小后增大,故A错误.
B、B的动能先增大后减小,由动能定理知,轻杆对B先做正功,后做负功.故B错误.
C、A运动到最低点时,B的速度为零,对系统,由机械能守恒定律得:mgL=$\frac{1}{2}$mvA2,解得:vA=$\sqrt{2gL}$.故C正确.
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,此时轻杆对B的推力为零,B只受到重力的作用,所以此时B对地面的压力大小为mg,故D正确;
故选:CD

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A运动到最低点时,B的速度为零.对轻杆连接的几个物体,在运动过程中单个物体的机械能往往不守恒.

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