Question

2．如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定光滑竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g．下列判断正确的是（　　）

• A． a下落的某段过程中，b对地面的压力可能大于b受到地面的支持力
• B． a落地前，轻杆对b先做正功后做负功
• C． a下落的某段过程中，其加速度大小可能大于g
• D． a落地前瞬间a的机械能最小，此时b对地面的压力大小等于mg

Answer 1

分析 由牛顿第三定律分析压力和支持力的关系．a、b组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，通过b的动能变化，判断轻杆对b的做功情况．根据系统机械能守恒求出a球运动到最低点时的速度大小．由牛顿第二定律求加速度．

解答 解：A、根据牛顿第三定律知，b对地面的压力与b受到地面的支持力一定大小相等，故A错误．
B、b开始时速度为零，当a到达底端时，b的速度为零，在整个过程中，b的速度先增大后减小，动能先增大后减小，由动能定理可知轻杆对b先做正功，后做负功．故B正确．
C、在整个过程中，b的速度先增大后减小，所以轻杆对b的作用力先是动力后是阻力，所以轻杆对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，轻杆对a是斜向下的拉力，此时a的合力大于重力，则其加速度大于重力加速度g，故C正确；
D、a落地前瞬间b的速度为零，由a、b整体的机械能守恒，知此时a的机械能最大，此时b对地面的压力大小为mg，故D错误；
故选：BC．

点评 解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒，以及知道当a的机械能最小时，b的动能最大．