Question

如圖4，一長為2L的輕桿中央有一光滑的小孔O，兩端各固定質(zhì)量分別為m和2m的兩小球，光滑的鐵釘穿過小孔垂直釘在豎直的墻壁上，如圖4，將輕桿由水平位置靜止釋放，轉(zhuǎn)到豎直位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，忽略空氣的阻力。下列說法正確的是（     ）
A、兩球的速度大小相等為
B、桿豎直位置時(shí)對(duì)m球的作用力向上，大小為
C、桿豎直位置時(shí)鐵釘對(duì)桿的作用力向上，大小為3mg
D、由于忽略一切摩擦阻力，根據(jù)機(jī)械能守恒，桿一定能繞鐵釘做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。

Answer 1

AB 應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒2mgL-mgL=3mv²/2,可以求出兩速度的大小,A正確。對(duì)m小球應(yīng)用牛頓第二定律，mg-N=mv²/L，可以求解N的大小，B正確。當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，由于兩球均有向心加速度，以整體為研究對(duì)象，鐵釘對(duì)桿的作用不可能等于總的重力。由機(jī)械能守恒，桿最多轉(zhuǎn)到水平位置，速度又將變?yōu)?。