Question

【題目】如圖所示，豎直平面內固定兩根足夠長的細桿L1、L2，兩桿分離不接觸，且兩桿間的距離忽略不計．兩個小球a、b（視為質點）質量均為m，a球套在豎直桿L1上，b球套在水平桿L2上，a、b通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿連接，將a球從圖示位置由靜止釋放（輕桿與L2桿夾角為），不計一切摩擦，已知重力加速度為g。在此后的運動過程中，下列說法中正確的是（　　）

A.a球和b球所組成的系統機械能守恒

B.b球的速度為零時，a球的速度最大

C.b球的最大速度為

D.a球的最大速度為

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．a球和b球組成的系統沒有外力做功，只有a球和b球的動能和重力勢能相互轉換，因此a球和b球組成的系統的機械能守恒，所以A正確；

BD．當輕桿L向下運動到桿和桿的交點的位置時，此時桿和桿平行，由運動的關系可知，此時b球的速度為零，由系統機械能守恒，有

得

此時a球具有向下的加速度g，因此此時a球的速度不是最大，a球將繼續向下運動到加速度為0時速度達到最大，所以BD錯誤；

C．當桿和桿由平行成豎直狀態，球a運動到最下方，球b運動到和的交點的位置的時候球b的速度達到最大，此時由運動的關系可知，a球的速度為0，因此，由系統機械能守恒有

得

所以C正確。

故選AC。