Question

如圖所示，A、B兩小球用輕桿連接，豎直放置．由于微小的擾動，A球沿豎直光滑槽運動，B球沿水平光滑槽運動．則在A球到達底端前（　　）

A、A球做勻加速直線運動

B、輕桿對A球做負功，對B球做正功

C、A球到達豎直槽底端時B球的速度為零

D、A球的機械能最小時輕桿對B球的作用力為零

Answer 1

分析：A分析球到達豎直槽底端時受力情況，判斷加速度的方向，根據加速度是否變化，判斷A球的運動情況．受到重力和輕桿向右的拉力，桿剛水平時，A球的速度是豎直方向的，B球的速度為0．根據系統(tǒng)機械能守恒，A的機械能轉化為B的動能，B的動能開始是0，最終還是0，所以A球的機械能先減小后增大．最終，A球以一定的豎直速度撞擊橫槽．

解答：解：A、A球到達豎直槽底端時受到重力和輕桿向右的拉力，合力斜向右下方，加速度也斜向右下方，而在到達豎直槽底端前A的加速度是豎直方向，說明A的加速度是變化，不可能做勻加速運動．故A錯誤．
B、C，A球到達豎直槽底端瞬間，A的速度方向豎直向下，則B球的速度為零．B的動能開始是0，最終還是0，則B的動能先增大后減小，系統(tǒng)機械能守恒，所以A球的機械能先減小后增大．則輕桿對A先做負功再做正功，對B球先做正功再做負功．故B錯誤，C正確；
D．A球的機械能最小時，B的機械能最大，這是一個瞬間狀態(tài)，是輕桿對B做負功和正功的臨界點，所以作用力為0，故D正確．
故選CD．

點評：該題突破口是系統(tǒng)機械能守恒（墻和地對球的彈力不做功），由繩物模型可知，B的速度沿桿方向的分速度等于桿的速度，越向下運動桿的速度越小，當A剛要到地面時桿的速度為零．即B的速度為零．