Question

【题目】如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和B，A、B之间用一根长为R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m，B球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为( )

A．mgR

B．1.2mgR

C．1.4mgR

D．1.6mgR

Answer 1

【答案】B

【解析】将轻杆从题图所示水平位置由静止释放，两小球和轻杆组成系统的机械能守恒，在A球滑到N点的过程中，系统重力势能减小量为ΔEp＝4mg·－mgR＝mgR。两小球速度大小相等，设A球滑到N点时小球速度为v，由机械能守恒定律，ΔEp＝×4mv2＋mv2，解得v2＝0.4gR，由功能关系可知，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做功为WB＝mv2＋mgR＝1.2mgR，选项B正确。