Question

如图，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中（　　）

• A、杆对球的力沿杆方向
• B、杆对A球做正功，杆对B球做负功
• C、A球、B球、杆和地球组成的系统机械能守恒
• D、重力对A球做功的瞬时功率一直变大

Answer 1

分析：在B球顺时针摆动到最低位置的过程中，对于两球和地球组成的系统机械能守恒，由于轻杆对两球都做功，两球各自的机械能均不守恒．重力的瞬时功率P=mgv_y，v_y是竖直方向的分速度．

解答：解：A、B、C在B球顺时针摆动到最低位置的过程中，两球的动能都增大，A球的重力势能也增大，所以A球的机械能增大，说明杆对A球做正功，则杆对A球的作用力一定不沿的方向．
对于两球和地球组成的系统机械能守恒，只发生动能和重力势能之间的转化，系统的机械能守恒，则知B球的机械能减少，根据功能关系可知，杆对B球做负功，杆对B球的作用力一定不沿的方向．故A错误，BC正确．
D、B球未转动时，重力对A球做功的瞬时功率为0；A球到达最高点时，由于速度沿水平方向，竖直方向没有分速度，而重力竖直向下，此时重力的功率也为零，故在B球顺时针摆动到最低位置的过程中，重力对A球做功的瞬时功率先增大后减小，故D错误．
故选：BC

点评：本题是轻杆连接的问题，要抓住单个物体机械能不守恒，而系统的机械能守恒是关键．