如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的O点装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列结论错误

admin2017-12-19 55

问题如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的O点装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列结论错误的是( )。

选项 A、此时球A的速度为1／2

B、球B在最高点时速度为

C、球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1．5mg
D、球B转到最低点时，其速度为

答案D

解析球B在最高点时的速度为v₀，有mg=mv₀²，得v₀=

，因为A、B两球的角速度相等，根据v=rw知，此处A球的速度为v_A=1／2v₀=1／2

，故选项A、B正确；B球在最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，有F-mg=mv²／L，解得F=1．5mg，选项C正确；A、B两球系统机械能守恒，设当球B运动到最低点时球的速度为v’_B，则球A的速度为v’_A=v’_B／2由机械能守恒得：1／2mv_B²+mg(2L)+

，故选项D错误。

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中学物理

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