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物理
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如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看作质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g),下列说法正确的是( )
A. A球增加的机械能等于B球减少的机械能
B. A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能
C. A球的最大速度为
2gR
3
D. 细杆对A球做的功为
8
3
mgR
人气:329 ℃ 时间:2020-03-22 15:00:12
解答
A、B球运动到最低点,A球运动到最高点,两个球系统机械能守恒,故A球增加的机械能等于B球减少的机械能,故A正确;
B、A球重力势能增加mg•2R,B球重力势能减小2m•2R,故B错误;
C、两个球系统机械能守恒,当B球运动到最低点时,速度最大,有
2mg•2R-mg•2R=
1
2
(m+2m)v
2
解得
v=
4
3
gR
故C错误;
D、除重力外其余力做的功等于机械能的增加量,故细杆对A球做的功等于A球动能的增加量,有
W=
1
2
m
v
2
+mg•2R=
2
3
mgR+2mgR
=
8
3
mgR
故D正确;
故选AD.
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