Question

如图所示，A、B两小球用轻杆连接，竖直放置．由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽运动，B球沿水平光滑槽运动．则在A球到达底端前（　　）

A、A球做匀加速直线运动

B、轻杆对A球做负功，对B球做正功

C、A球到达竖直槽底端时B球的速度为零

D、A球的机械能最小时轻杆对B球的作用力为零

Answer 1

分析：A分析球到达竖直槽底端时受力情况，判断加速度的方向，根据加速度是否变化，判断A球的运动情况．受到重力和轻杆向右的拉力，杆刚水平时，A球的速度是竖直方向的，B球的速度为0．根据系统机械能守恒，A的机械能转化为B的动能，B的动能开始是0，最终还是0，所以A球的机械能先减小后增大．最终，A球以一定的竖直速度撞击横槽．

解答：解：A、A球到达竖直槽底端时受到重力和轻杆向右的拉力，合力斜向右下方，加速度也斜向右下方，而在到达竖直槽底端前A的加速度是竖直方向，说明A的加速度是变化，不可能做匀加速运动．故A错误．
B、C，A球到达竖直槽底端瞬间，A的速度方向竖直向下，则B球的速度为零．B的动能开始是0，最终还是0，则B的动能先增大后减小，系统机械能守恒，所以A球的机械能先减小后增大．则轻杆对A先做负功再做正功，对B球先做正功再做负功．故B错误，C正确；
D．A球的机械能最小时，B的机械能最大，这是一个瞬间状态，是轻杆对B做负功和正功的临界点，所以作用力为0，故D正确．
故选CD．

点评：该题突破口是系统机械能守恒（墙和地对球的弹力不做功），由绳物模型可知，B的速度沿杆方向的分速度等于杆的速度，越向下运动杆的速度越小，当A刚要到地面时杆的速度为零．即B的速度为零．