Question

如圖6所示，一輕桿兩端分別固定a、b兩個(gè)半徑相等的光滑金屬球，a球質(zhì)量大于b球質(zhì)量．整個(gè)裝置放在光滑的水平地面上，將此裝置從圖示位置由靜止釋放，則 

1. A.
   在b球落地前瞬間，a球的速度方向向右
2. B.
   在b球落地前瞬間，a球的速度方向向左
3. C.
   在b球落地前瞬間，b球的速度方向向右
4. D.
   在b球落地前的整個(gè)過(guò)程中，輕桿對(duì)b球做的功為零

Answer 1

D
分析：整個(gè)裝置下落過(guò)程中，水平方向沒(méi)有外力，水平方向的動(dòng)量守恒．原來(lái)系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量為零，在b球落地前瞬間，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量仍為零，a的速度一定為零．a(chǎn)球原來(lái)速度為零，b落地瞬間速度仍為零，根據(jù)動(dòng)能定理分析桿對(duì)a做功為零．在b球下落過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，根據(jù)守恒條件分析桿對(duì)a球和b球做功關(guān)系，確定輕桿對(duì)b球做的功．
解：
A、B、C、對(duì)兩球及桿系統(tǒng)，在b球落地前瞬間，b球的水平速度為零，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)初始動(dòng)量為零，則此時(shí)a球的速度必定為零，故A、B、C均錯(cuò)誤；
D、設(shè)桿對(duì)a球做功W₁，對(duì)b球做功W₂，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則除了重力之外的力的功必定為零，即W₁+W₂=0，對(duì)a球由動(dòng)能定理可知W₁=0，故W₂=0．故D正確．
故選D．