如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计.两个小球a、b(视...
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如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计.两个小球a、b(视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b杆套在水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为的刚*轻杆连接,将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g.在此后的运动过程中,下列说法中正确的是
A.a球和b球所组成的系统机械能守恒
B.b球的速度为零时,a球的加速度大小一定等于g
C.b球的最大速度为
D.a球的最大速度为
【回答】
AC
【解析】
A.a球和b球组成的系统没有外力做功,只有a球和b球的动能和重力势能相互转换,因此a球和b球的机械能守恒,故A正确;
B.当再次回到初始位置向下加速时,b球此时刻速度为零,但a球的加速度小于g,故B错误;
C.当杆L和杆L1平行成竖直状态,球a运动到最下方,球b运动到L1和L2交点的位置的时候球b的速度达到最大,此时由运动的关联可知a球的速度为0,因此由系统机械能守恒有:
得:
故C正确;
D.当轻杆L向下运动到杆L1和杆L2的交点的位置时,此时杆L和杆L2平行,由运动的关联可知此时b球的速度为零,有系统机械能守恒有:
得:
此时a球具有向下的加速度,因此此时a球的速度不是最大,a球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大,故D错误.
知识点:机械能守恒定律
题型:选择题
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