Question

【題目】如圖所示，長為的輕桿，一端固定一個質量為的小球，另一端有固定轉動軸,桿可在豎直面內繞轉動軸無摩擦轉動。質量為的物塊放置在光滑水平面上。開始時,使小球靠在物塊的光滑側面上,輕桿與水平面夾角45°,用手控制物塊靜止。然后，釋放物塊，在之后球與物塊運動的過程中，下列說法正確的是

A. 球與物塊分離前，球與物塊速度相等

B. 球與物塊分離前，物塊速度逐漸增大

C. 球與物塊分離前，桿上彈力逐漸增大;

D. 球與物塊分離時，球加速度等于重力加速度

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．設球的速度為v，根據題意得物塊與球的水平速度相等，設桿與地面夾角為，由運動的分解：，所以分離前，球與物塊速度不相等，A錯誤

B．由于地面光滑，球水平方向只受到桿對球的彈力，所以分離前，物塊受力即加速度始終向左，一直加速，B正確

CD．對小球和物塊整體受力分析，受重力，桿的彈力F，地面的支持力FN，在水平方向運用牛頓第二定律得：，根據題意知，水平方向加速度逐漸變小，所以彈力變小，當恰好分離時，水平加速度為零，彈力為零，球只受重力，加速度為g，C錯誤，D正確