Question

9．如图所示，一根轻杆两端有小球a、b，它们的质量分别是m和2m，杆可绕中心点O自由转动，使杆由水平位置无初速度释放，杆转至竖直位置的过程中（　　）

• A． b球的重力势能减少，动能增加
• B． a球重力势能增加，动能减小
• C． 杆对a球做正功，杆对b球做负功
• D． 整个系统的机械能守恒

Answer 1

分析 对小球a、b和轻杆组成的系统，运动过程中只受重力，故系统的机械能守恒；对a球，运动过程中重力势能和动能都在增加，根据功能关系可知，杆一定对a球做正功；对b球，由于系统的机械能守恒，且a球的机械能增加，故b球的机械能减少，杆对b球做负功．

解答 解：A、对小球a、b和轻杆组成的系统，在运动过程中系统只受重力，故系统的机械能守恒；对a球，在运动过程中受重力和杆的弹力，而小球的重力势能和动能都在增加，即小球a的机械能增加了，根据功能关系可知，杆一定对a球做正功；
对b球，在运动过程中受重力和杆的弹力，由于a球、b球和杆组成的系统的机械能守恒，且a球的机械能增加，故b球的机械能减少，根据功能关系可知杆对b球做负功；故ACD正确，B错误．
故选：ACD．

点评 本题考查机械能守恒定律的应用，要注意明确两球组成的整体机械能守恒，但单个小球的机械能不守恒，能熟练掌握功能关系是解决本题的关键．