一根成90°的輕質(zhì)拐，輕桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的A、B兩球，在豎直平面內(nèi)可以繞拐點O旋轉(zhuǎn)，初時OA水平，從靜止釋放，已知OA=2L，OB=L，一切阻力不計，如圖所示，則運動過程中（ ）

A．A、B系統(tǒng)機械能守恒
B．當(dāng)OA桿豎直時，OA桿的彈力沿桿所在直線方向
C．當(dāng)OA桿從豎直位置向左擺的過程中，A上升到最大高度時，OA與豎直方向夾角θ=37°
D．當(dāng)A、B球有最大速度時，OA與水平方向夾角α=arcsin
【答案】分析：通過機械能守恒的條件判斷系統(tǒng)是否機械能守恒．當(dāng)A上升到最大高度時，速度為零，通過系統(tǒng)機械能守恒定律求出A上升到最大高度時，OA與豎直方向上的夾角．通過系統(tǒng)機械能守恒定律，根據(jù)三角函數(shù)求極值的方法求出AB球速度最大時，OA與水平方向上的夾角．通過桿子對A球的做功情況判斷0A桿的彈力方向．
解答：解：A、對于A、B球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒．故A正確．
B、在運動的過程中，桿子對A球做功，所以O(shè)A桿的彈力方向不沿桿所在的直線方向．故B錯誤．
C、當(dāng)OA桿從豎直位置向左擺的過程中，A上升到最大高度時，速度為零，設(shè)OA與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律有：mg?2Lcosθ-mg（L+Lsinθ）=0，解得2cosθ-sinθ-1=0，解得sinθ=0.6，所以θ=37°．故C正確．
D、設(shè)OA與水平方向夾角為α?xí)r，A、B球的速度最大．根據(jù)機械能守恒定律得，系統(tǒng)重力勢能減小最多時，動能增加最多，此時A、B球的速度最大．系統(tǒng)重力勢能的減小量△EP=mg?2Lsinα-mgL（1-cosα）=mgL（2sinα+cosα-1）．當(dāng)2sinα+cosα有最大值時，A、B球的速度最大，根據(jù)三角函數(shù)解得，α=arcsin．故D正確．
故選A、C、D．
點評：解決本題的關(guān)鍵知道A、B球組成系統(tǒng)機械能守恒，單個物體機械能不守恒，桿子的彈力做功．抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能增加量進行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2008-2009學(xué)年江蘇省南京市高一（上）期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖為“探究求合力的方法”實驗圖，在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上的P點，另一端拴兩根細(xì)線，通過細(xì)線同時用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點到達(dá)位置O點，此時細(xì)線Ob與橡皮條PO垂直．現(xiàn)使b彈簧秤從圖示位置開始緩慢地沿順時針轉(zhuǎn)動90°的過程中，并保持O點的位置和a彈簧秤的拉伸方向不變，則在此過程中，關(guān)于a、b兩彈簧秤示數(shù)的變化情況正確的是（ ）

A．a(chǎn)示數(shù)增大，b示數(shù)增大
B．a(chǎn)示數(shù)減小，b示數(shù)減小
C．a(chǎn)示數(shù)增大，b示數(shù)先增大后減小
D．a(chǎn)示數(shù)減小，b示數(shù)先減小后增大

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年廣東省佛山市南海區(qū)石門中學(xué)高一（上）第二次月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

（1）在做《驗證力的平行四邊形定則》實驗時以下說法中錯誤的有    ．
A．用兩只彈簧秤拉橡皮條時，應(yīng)使兩細(xì)套之間的夾角為90°，以便求出合力的大小
B．用兩只彈簧秤拉時結(jié)點的位置必須與用一只彈簧秤拉時結(jié)點的位置重合
C．共點力合成的平行四邊形定則不一定是普遍成立的
D．若F1和F2的方向不變，而大小各增加1N，則合力F的方向不變，大小也增加1N
（2）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套（如圖）．實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條．某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項：
A．兩根細(xì)繩必須等長．
B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上．
C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行．
其中正確的是    ．（填入相應(yīng)的字母）
（3）某一同學(xué)在做驗證平行四邊形定則實驗中，在桌面上平放方木板，并在方木板上鋪放白紙（用圖釘固定），再將橡皮條一端固定在方木板上，另一端上拴好細(xì)繩套后，先用兩只彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點伸長到紙面內(nèi)某點O這時應(yīng)記下    、    、    ，然后換用一只彈簧秤拉橡皮條，使橡皮條的結(jié)點伸長到同一位置O，這時記下    、    ．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年江西省九江一中高一（上）期中物理試卷（解析版） 題型：填空題

在“探究求合力的方法”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，實驗中需用兩個彈簧測力計分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O．
（1）某同學(xué)在做該實驗時認(rèn)為：
A．用兩個彈簧測力計拉橡皮條時，應(yīng)使兩個繩套之間的夾角為90°，以便計算出合力的大小
B．拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
C．用兩個彈簧測力計拉橡皮條時結(jié)點的位置必須與用一個彈簧測力計拉時的結(jié)點重合
D．拉力F1和F2的夾角越大越好
其中正確的是    （填入相應(yīng)的字母）．
（2）若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則    （選填“能”或“不能”）用一個量程為5N的彈簧測力計測量出它們的合力？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年江西省上饒五中高一（下）期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，用一根長桿和兩個小定滑輪組合成的裝置來提升質(zhì)量為m的重物A，長桿的一端放在地上，并且通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方的O點處，在桿的中點C處拴一細(xì)繩，通過兩個滑輪后掛上重物A，C點與O點的距離為l，滑輪上端B點距O點的距離為4l．現(xiàn)在桿的另一端用力，使其沿逆時針方向由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平位置（轉(zhuǎn)過了90°角）．則在此過程中，下列說法正確的是（ ）
A．重物A做勻速直線運動
B．重物A的速度先增大后減小，最大速度是ωl
C．繩的拉力對A所做的功為（-3）mgl
D．繩的拉力對A所做的功為（-3）mgl+mω2l2

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