Question

【题目】如图所示，两质量均为m＝1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L＝1.0 m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，现用力F竖直向上拉动小球1，当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，小球2的速度大小v＝1.6 m/s，sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，则此过程中外力F所做的功为(　　)

A. 8 J B. 8.72 J C. 10 J D. 9.28 J

Answer 1

【答案】C

【解析】当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时，设小球1的速度为v′，根据两球的速度沿杆方向的分速度大小相等，有：v′cos37°=vcos53°
代入数据得：v′=1.2m/s
小球2上升的高度为：h=Lcos37°=0.8m
根据功能原理得外力F所做的功为：W=mv2+mv′2+mgh
解得：W=10J，故选C.