Question

如圖2所示，質(zhì)量為m的a、b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞O點在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，已知兩物體距O點的距離L₁＞L₂，現(xiàn)在由圖示位置靜止釋放，則在a下降過程中：（    ）

A．桿對a不做功；

B．桿對b不做功；

C．桿對a做負(fù)功；

D．桿對b做負(fù)功。

Answer 1

C

解析:

因為桿在轉(zhuǎn)動，所以很多同學(xué)能分析到a球受到重力和桿對a的作用力，并習(xí)慣認(rèn)為桿對a的作用力指向圓心O，與運(yùn)動方向垂直，對小球a、b都不做功，而錯選A、B。若我們能從整個系統(tǒng)去分析，會發(fā)現(xiàn)桿繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，沒有能量的損失，所以a、b和桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。桿對a、b球的作用力是內(nèi)力，a球下降過程中，b球的重力勢能和動能都增加，所以b球的機(jī)械能增加，且b球重力對b球做負(fù)功，所以可以判斷桿對b球做正功，b球的機(jī)械能才增加，從中可以判定B、D是錯的。再由系統(tǒng)機(jī)械能守恒，b球的機(jī)械能增加，則a球的機(jī)械能減少，且a球重力對a球做正功，則桿對a球做負(fù)功，故A錯。正確答案：C。