Question

如圖9所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉動軸上，外界給予系統一定的能量后，桿和球在豎直面內轉動．在轉動的過程中，忽略空氣的阻力．若球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，則下列說法正確的是（     ）

A．球B在最高點時速度為零

B．此時球A的速度也為零

C．球B在最高點時，桿對水平軸的作用力為1.5mg

D．球B轉到最低點時，其速度為

Answer 1

C

A、由牛頓第二定律得：mg=m，得到球B在最高點時速度v_B′=．故A錯誤．
B、由v=ωr，ω相同，得到此時球A的速度為v_A′=．故B錯誤．
C、球B在最高點時，A在最低點，以A為研究對象，由牛頓第二定律得
F-mg=m  代入解得F=1.5mg
則桿對水平軸的作用力為1.5mg．故C正確．
D、球B從最高轉到最低點過程中，以O點參考，根據系統機械能守恒得
mg?2L-mgL++=mgL-mg?2L++，又v_B=2v_A
代入解得v_B=．故D錯誤．
故選C