如圖所示,質量分別為m和2m的兩個小球A和B,中間用輕質桿相連,在桿的中點O處有一固定轉動軸,把桿置于水平位置后釋放,在B球順時針擺動到最低位置的過程中

A.B球的重力勢能減少,動能增加,B球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.A球的重力勢能增加,動能也增加,A球和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒。

C.A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒

D.A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機械不守恒

BC

解析:B球從水平位置下擺到最低點過程中,受重力和桿的作用力,桿的作用力方向待定。下擺過程中重力勢能減少動能增加,但機械能是否守恒不確定。A球在B下擺過程中,重力勢能增加,動能增加,機械能增加。由于A+B系統(tǒng)只有重力做功,系統(tǒng)機械能守恒,A球機械能增加,B球機械能定減少。所以B,C選項正確。

錯解:B球下擺過程中受重力、桿的拉力作用。拉力不做功,只有重力做功,所以B球重力勢能減少,動能增加,機械能守恒,A正確。

同樣道理A球機械能守恒,B錯誤,因為A,B系統(tǒng)外力只有重力做功,系統(tǒng)機械能守恒。故C選項正確。

錯解原因: B球擺到最低位置過程中,重力勢能減少動能確實增加,但不能由此確定機械能守恒。錯解中認為桿施的力沿桿方向,這是造成錯解的直接原因。桿施力的方向并不總指向沿桿的方向,本題中就是如此。桿對A,B球既有沿桿的法向力,也有與桿垂直的切向力。所以桿對A,B球施的力都做功,A球、B球的機械能都不守恒。但A+B整體機械能守恒。

練習冊系列答案
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