Question

【题目】如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，C是圆环最低点。两个质量均为m的小球A、B套在圆环上，用长为R的轻杆相连，轻杆从竖直位置由静止释放，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )

A. B球到达C点时的速度大小为

B. A球或B球在运动过程中机械能不变

C. 当轻杆到达水平位置时，A、B两球的速度相同，总动能最大

D. 轻杆最终能到达右侧竖直位置，然后返回

Answer 1

【答案】D

【解析】对于A、B组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒．B球运动到最低点C时，系统减小的重力势能为mgR+mgR（1-）=mgR，由机械能守恒定律可得： （2m）v2=mgR；解得：B球到达C点时的速度大小为 v=；故A错误；

因为杆子水平时，系统重力势能减小最大，根据系统的机械能守恒，知系统的总动能最大，但是两球的速度方向不同，即速度不同，故C错误；因A球或B球在运动中会受到杆的作用，杆的作用力对两个小球要做功，故单个小球的机械能不守恒；故B错误；由能量守恒关系可知，轻杆最终能到达右侧竖直位置，然后返回到原来位置，故选项D正确；故选D.