Question

如图6所示，一轻杆两端分别固定a、b两个半径相等的光滑金属球，a球质量大于b球质量．整个装置放在光滑的水平地面上，将此装置从图示位置由静止释放，则 

1. A.
   在b球落地前瞬间，a球的速度方向向右
2. B.
   在b球落地前瞬间，a球的速度方向向左
3. C.
   在b球落地前瞬间，b球的速度方向向右
4. D.
   在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球做的功为零

Answer 1

D
分析：整个装置下落过程中，水平方向没有外力，水平方向的动量守恒．原来系统水平方向的动量为零，在b球落地前瞬间，系统水平方向的动量仍为零，a的速度一定为零．a球原来速度为零，b落地瞬间速度仍为零，根据动能定理分析杆对a做功为零．在b球下落过程中，系统的机械能守恒，根据守恒条件分析杆对a球和b球做功关系，确定轻杆对b球做的功．
解：
A、B、C、对两球及杆系统，在b球落地前瞬间，b球的水平速度为零，根据系统水平方向动量守恒，系统初始动量为零，则此时a球的速度必定为零，故A、B、C均错误；
D、设杆对a球做功W₁，对b球做功W₂，系统机械能守恒，则除了重力之外的力的功必定为零，即W₁+W₂=0，对a球由动能定理可知W₁=0，故W₂=0．故D正确．
故选D．