Question

19．如图所示，A、B两小球用轻杆连接，竖直放置，由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽运动，B球沿水平光滑槽运动，则在A球到达底端前（　　）

• A． A球的机械能先减小后增大
• B． A球的机械能最小时轻杆对B球的作用力为零
• C． A球到达竖直槽底部时B球的速度为零
• D． 轻杆对A球做负功，对B球做正功，但对A，B系统做的总功为零

Answer 1

分析 由于滑槽限制，杆接近水平时，杆在水平方向的速度也趋于0．根据系统机械能守恒，A的机械能转化为B的动能，B的动能开始是0，最终还是0，所以A球的机械能先减小后增大．最终，A球以一定的竖直速度撞击横槽．

解答 解：A．系统机械能守恒，A的机械能转化为B的动能，B的动能开始是0，最终还是0，所以A球的机械能先减小后增大．最终，A球以一定的竖直速度撞击横槽．故A正确；
B、这是一个瞬间状态，是轻杆对B做负功和正功的临界点，所以作用力为0，故B正确；
C、根据A的分析可知A球到达竖直槽底部时B球的速度为零，故C正确；
D、A球到达竖直槽底端瞬间，A的速度方向竖直向下，则B球的速度为零，B的动能开始是0，最终还是0，则B的动能先增大后减小，系统机械能守恒，所以A球的机械能先减小后增大，则轻杆对A先做负功再做正功，对B球先做正功再做负功，故D错误；
故选：ABC

点评 该题突破口是系统机械能守恒（墙和地对球的弹力不做功），由绳物模型可知，B的速度沿杆方向的分速度等于杆的速度，越向下运动杆的速度越小，当A刚要到地面时杆的速度为零．即B的速度为零．