Question

8．如圖所示，在傾角為30°的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長(zhǎng)L=0.2m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m．斜面底端與水平面之間有一光滑短圓弧相連，兩球從靜止開(kāi)始下滑到光滑地面上，g取10m/s²．則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 下滑的整個(gè)過(guò)程中A球機(jī)械能守恒
• B． 下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
• C． 兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2 m/s
• D． 系統(tǒng)下滑的整個(gè)過(guò)程中B球機(jī)械能的增加量為$\frac{2}{3}$ J

Answer 1

分析 下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但A球機(jī)械能不守恒．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可求出兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小，并得到B球機(jī)械能的增加量．

解答 解：AB，在下滑的整個(gè)過(guò)程中，只有重力對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行時(shí)，桿的彈力對(duì)A做功，所以A球機(jī)械能不守恒．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：m_Ag（h+Lsin30°）+m_Bgh=$\frac{1}{2}$（m_A+m_B）v²
代入解得：v=$\frac{2}{3}\sqrt{6}$m/s．故C錯(cuò)誤．
D、系統(tǒng)下滑的整個(gè)過(guò)程中B球機(jī)械能的增加量為 $\frac{1}{2}$m_Bv²-m_Bgh=$\frac{2}{3}$J．故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題是系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題，下滑的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)于單個(gè)物體機(jī)械能并不守恒，對(duì)系統(tǒng)機(jī)械能才守恒．要注意當(dāng)兩個(gè)球都在斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿沒(méi)有作用力，兩個(gè)球的機(jī)械能是守恒的．