Question

【题目】如图所示，B是质量为1kg、半径为0.2m的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上，A是质量为2kg的细长直杆，光滑套管O被固定在竖直方向，A可以自由上下运动，物块C的质量为1kg，紧靠半球形碗放置，初始时A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触，（如图），然后从静止开始释放A，A、B、C便开始运动，，则以下说法正确的是

A. 长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，B的速度为1m/s

B. 长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，C的速度为2m/s

C. 运动过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度为0.1m

D. 从静止释放A到长直杆的下端又上升的到距碗底有最大高度的过程中，C对B做功为-2J

Answer 1

【答案】BCD

【解析】长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为零，三者组成的系统只有重力做功，且BC一起向右运动，速度相等，由机械能守恒定律，得v=2m/s，A错误B正确；长直杆的下端上升到最高点时，长直杆在竖直方向的速度为零，B在水平方向速度为零，AB组成的系统机械能守恒，，解得h=0.1m，C正确；从静止释放A到长直杆的下端到碗底的过程中，对C由动能定理可得，解得，此过程B与C间相互作用力等大反向，B与C位移相等，因此C对B做功-2J，此后B、C分离，C对B不做功，可见D正确。