Question

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑圓環固定在豎直平面內，C是圓環最低點。兩個質量均為m的小球A、B套在圓環上，用長為R的輕桿相連，輕桿從豎直位置由靜止釋放，重力加速度為g，則下列說法正確的是( )

A. B球到達C點時的速度大小為

B. A球或B球在運動過程中機械能不變

C. 當輕桿到達水平位置時，A、B兩球的速度相同，總動能最大

D. 輕桿最終能到達右側豎直位置，然后返回

Answer 1

【答案】D

【解析】對于A、B組成的系統只有重力做功，系統的機械能守恒．B球運動到最低點C時，系統減小的重力勢能為mgR+mgR（1-）=mgR，由機械能守恒定律可得： （2m）v2=mgR；解得：B球到達C點時的速度大小為 v=；故A錯誤；

因為桿子水平時，系統重力勢能減小最大，根據系統的機械能守恒，知系統的總動能最大，但是兩球的速度方向不同，即速度不同，故C錯誤；因A球或B球在運動中會受到桿的作用，桿的作用力對兩個小球要做功，故單個小球的機械能不守恒；故B錯誤；由能量守恒關系可知，輕桿最終能到達右側豎直位置，然后返回到原來位置，故選項D正確；故選D.