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  • 如圖所示,一輕桿兩端分別固定a、b兩個(gè)半徑相等的光滑金屬球,a球質(zhì)量大于b球質(zhì)量.整個(gè)裝置放在光滑的水平面上,將此裝置從圖示位置由靜止釋放,則( ?。?A.在b球落地前瞬間,a球的

    如圖所示,一輕桿兩端分別固定a、b兩個(gè)半徑相等的光滑金屬球,a球質(zhì)量大于b球質(zhì)量.整個(gè)裝置放在光滑的水平面上,將此裝置從圖示位置由靜止釋放,則( ?。?br/> A. 在b球落地前瞬間,a球的速度方向向右
    B. 在b球落地前瞬間,a球的速度方向向左
    C. 在b球落地前的整個(gè)過(guò)程中,輕桿對(duì)b球的沖量為零
    D. 在b球落地前的整個(gè)過(guò)程中,輕桿對(duì)b球做的功為零
    物理人氣:617 ℃時(shí)間:2020-05-13 04:24:49
    優(yōu)質(zhì)解答

    A、B、對(duì)兩球及桿系統(tǒng),在b球落地前瞬間,b球的水平速度為零,根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,系統(tǒng)初始動(dòng)量為零,則此時(shí)a球的速度必定為零,故A、B均錯(cuò)誤;
    C、對(duì)b球,水平方向上動(dòng)量變化為零,由動(dòng)量定理可知,桿對(duì)b球的水平?jīng)_量為零.在豎直方向上,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知,b落地時(shí)速度與只在重力作用下的速度一樣,如圖所示v-t圖象中斜線為b球自由落體運(yùn)動(dòng)的圖線,曲線為b球豎直方向的運(yùn)動(dòng)圖線,在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的位移與落地速度相同,對(duì)比可知b球落地所用時(shí)間相對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要長(zhǎng),由動(dòng)量定理可知桿對(duì)b球的豎直方向的沖量必定不為零,且沖量方向向上,所以桿對(duì)b球的水平和豎直沖量可知,桿對(duì)b球的沖量不為零,且方向豎直向上.故C錯(cuò)誤;
    D、設(shè)桿對(duì)a球做功W1,對(duì)b球做功W2,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則除了重力之外的力的功必定為零,即W1+W2=0,對(duì)a球由動(dòng)能定理可知W1=0,故W2=0.故D正確.
    故選D.
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