一到高三物理题

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.轻杆对A球做负功,对B球做正功

C.A球到达竖直槽底部时B球的速度为零

D.A球的机械能最小时轻杆对B球的作用力为零

答案ACD

要详解过程,,解决再给分

首先AB两球是一个整体,微小干扰后A球下滑,带动B球运动,很明显,AB这个系统的运动是由A球的重力势能转化来的,重力势能是机械能的一部分,也就是说,刚开始的时候A球的重力势能转换为AB两球的动能,A球的机械能必然减少。在A球落到接近拐点的地方时,杆子和A球的运动方向接近垂直了,这个时候,A球的速度达到最大,且因为A球是被滑槽卡劳的,所以B球的水平速度就接近0了,也就是说,在小球落到滑槽底部的时候,A球的动能等于A球减少的重力势能,也就是说A球的机械能又全部回来了,结果必然A和C是正确的。经过上述的分析,A球的机械能先减少,后增加,显然,杆子对A球先是做负功,后是做正功,而对B则是相反,先做正功后做负功,显然B是错误的。
关于D选项,其实和A是一样的,只要A对了,那么D一定是对的,原因和我分析B是错误选项是一个道理,AB是一体的,通过杆子来传递能量,先是A球通过杆子推动B运动,A球的机械能传递给B球,然后B球通过杆子拉动A球,将机械能还给了A球,也可以看成A球通过杆子拉住了B球,将之前传递给B的机械能要了回来,在这之间,杆子对B球的作用力方向右一个180度的转变,即由推变为拉,那很明显,这中间有一刻杆子对B的作用力为0,那么这作用力为0的时刻是不是A球机械能最小的时候呢?这个显然是的,因为推的时候是A球给B机械能,给到没法再给的时候,自然是杆子对B的作用力是0,紧接下来就是A球要回给B球的机械能了,也就是说A的机械能开始增加了,那么那个作用力为0的时刻肯定是A球机械能最小的时刻,所以D是正确的。综上所述,答案为ACD
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2011-11-09
首先一点,这个题滑槽是个优弧,不是劣弧,即保证AB两球不能脱离滑槽,滑槽对A的支持力可能向左也可能向右,否则的话运动到一半的时候A球就脱离竖直滑槽了。在运动过程中,滑槽对AB整体有水平方向的力,且两物体质心有水平方向的位移,所以AB系统机械能不守恒。
然后分析运动
根据这个滑槽结构,运动肯定是A的速度从0开始增加,B的速度从0开始增大,最后又减小,当A达到底端时,B的速度为0,因此C选项正确
对B球,水平方向的力只有杆的分力,而B的速度先增大后减小,说明杆对B先做正功,再做负功,力的方向一定先是斜向右下,再斜向左上,根据牛三,杆对A的力一定先是斜向左上,做负功,后向右下,做正功,所以A的机械能先减小后增加,A选项正确,B选项错误。
杆对A的力方向改变,一定是向左上的力减小直至为0时,反向,改向右下,所以,杆中力为0是是一个转折点,在力为0之前,杆对A做负功,A机械能一直减小,为0之后,杆对A做正功,A机械能增大。因此,力为0时,A的机械能最小,D选项正确。本回答被提问者采纳
第2个回答  2011-11-16
首先根据运动之间的约束确定C选项是对的,因为如果B球速度不为零,A球速度将趋于无穷大。
那么B必然是先加速后减速,速度达到最大时加速度为零,杆对B作用力为零,即此时杆不受外力作用,对A的作用力也为零,这时正是A的能量最小的时候,因为B的动能最大,且能量只在A,B间转化,滑槽对系统不做功,故D是对的。A当然是对的,因为B先加速后减速了。
故选择ACD。
第3个回答  2011-11-10
设轻杆长为L,则根据直角三角形的几何关系可以列出一个式子,即设A球下落S,设B球水平移动K,有
(L-S)的平方加上K的平方等于L的平方。因此可得K的平方等于2LS-S的平方,对S关于时间求微分。可得B球的速度等于(L-S)乘以A球的速度除以根号下(2LS-S的平方),因此当,S=L时得B球的速度为0,由于B球刚开始是有速度的,故B球的速度一定是先增大后减小的,由于对于此系统而言,只有重力做功,B的机械能是先增大后减小的,故A的机械能是先减小后增大的。故AC正确。而在运动过程中,只有轻杆对B球做功,因此轻杆一定是先拉后压,当B球速度最大时,轻杆对它的作用力为0,此时A球机械能最小,故D正确。
第4个回答  2011-11-09
1.AB两个选项,有关联的,A球的机械能变化,看除重力外,还有没有其他力做功。
显然,在下滑的过程中,轻杆对A开始是支撑的力,位移与力的夹角做>90°,做负功,看除重力外,还有其它力做负功机械能减小,后来B的速度增加的,会拉着A球,轻杆对A有拉力,此时轻杆对A做正功,A的机械能增加。所以A选项对,B选项是错的。
2.C选项,我觉得是错误的,根据能量守恒,或者动量守恒的角度看,A球到达竖直槽底部时,AB两球一起向右匀速运动。
3.D肯定对了,A球的机械能最小时,一定是A球到达竖直槽底部时,此时AB两球一起向右匀速运动,轻杆对AB两球的作用力是0