Question

【题目】如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L的轻杆相连，B、C置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C在轻杆的作用下向两侧滑动，三个小球始终在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中（　　）

A.球A的机械能先减小后增大

B.球C的机械能一直增大

C.A的机械能最小时B对地面的压力为mg

D.球A落地的瞬时速度小于

Answer 1

【答案】AC

【解析】

AB．因为A、B、C组成的系统机械能守恒，在A落地前，B、C运动；在A落地时，B、C停止运动。由于系统机械能守恒可知，A的机械能与B、C的动能相互转换，因BC的动能先增加后减小，可知A的机械能先减小后增加，C的机械能先增大后减小，故A正确、B错误；
C．A的机械能最小时，B的机械能最大，即速度最大，此时B的水平方向的加速度为零，即水平方向受杆的作用力为零，则竖直方向受杆的作用力也为零，此时球B对地面的压力为mg，故C正确；
D．因为A、B、C组成的系统机械能守恒，可得

解得

即球A落地的瞬时速度等于，故D错误。

故选AC。