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    3．如图所示，质量分别为m和M（M＞m）的小球P和Q固定在轻杆的两端，杆上的O点用铰链固定．现将杆从水平位置由静止释放，当杆由水平状态转到竖直状态的过程中（　　）
    A．杆转到竖直位置时Q的速率大于P的速率
    B．杆对小球Q做负功
    C．小球Q的机械能增加
    D．杆对小球Q的作用力方向始终沿着杆

    分析 杆转动过程中，两球的角速度相等，由v=rω分析两球的速率大小．两球组成的系统机械能守恒，分析Q球机械能的变化，由功能关系判断杆对Q球做功的正负．

    解答 解：A、杆转到竖直位置时，两球的角速度相等，由v=rω可知，Q的速率大于P的速率．故A正确．
    BC、两球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，P球的动能和重力势能都增大，则P球的机械能增加，由系统的机械能守恒知，小球Q的机械能减少，说明杆对小球Q做负功．故B正确，C错误．
    D、由于杆对小球Q做负功，所以杆对小球Q的作用力方向与速度方向不是始终垂直，即杆对小球Q的作用力方向不始终沿着杆，只有转到竖直位置时杆对小球Q的作用力方向沿着杆，其他位置不沿着杆．故D错误．
    故选：AB

    点评 本题关键是P、Q球机械能均不守恒，但P与Q组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律和功能关系进行分析．

    练习册系列答案
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    A．EK1＞EK2 T1＞T2B．EK1＜EK2 T1＜T2C．EK1＜EK2 T1＞T2D．EK1＞EK2 T1＜T2

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    B．非晶体的物理性质都是各向异性的
    C．温度升高，每个分子的动能都增大
    D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

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    A．1m/sB．1.414m/sC．2m/sD．5m/s

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    A．弹簧的弹性势能增大
    B．小车向右运动至速度最大时，A、B、C加速度均为零
    C．拉力F的大小为2mg
    D．拉力F做的功为$\frac{2{m}^{2}{g}^{2}}{k}$

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    D．在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体
    E．自行车轮胎在夏天中午容易爆胎是外界对轮胎内气体做功，气体内能增大的原因

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