Question

(2011年山東濟(jì)南模擬)質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，如圖4－3－8所示．現(xiàn)在把桿置于水平位置后自由釋放，在Q球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中，下列有關(guān)能量的說(shuō)法正確的是(其中M＝2m)(　　)

圖4－3－8

A．Q球的重力勢(shì)能減少、動(dòng)能增加，Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B．P球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能也增加，P球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C．P球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D．P球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

Answer 1

C

選C.桿對(duì)P、Q球的作用力，既有沿桿的法向力，也有與桿垂直的切向力，所以桿對(duì)P、Q球的力都做功，P、Q球的機(jī)械能都不守恒．由于對(duì)P、Q整體只有重力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．Q球從水平位置下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中，受重力和桿的作用力，桿的作用力是Q球運(yùn)動(dòng)的阻力，對(duì)Q球做負(fù)功；P球是在桿的作用下上升的，桿的作用力是動(dòng)力，對(duì)P球做正功．由功能關(guān)系可以判斷，在Q下擺過(guò)程中，P球重力勢(shì)能增加、動(dòng)能增加、機(jī)械能增加；Q球重力勢(shì)能減少、機(jī)械能減少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤．