功能关系中的连接体问题
2012-04-29邵伟红
新高考·高一物理 2012年4期
关键词:方向
邵伟红
用一根轻绳或轻杆将两个物体进行连接就组成了一个最简单的连接体,连接体问题是高中物理学习的一个难点. 下面我们结合一些具体实例,对连接体问题的求解思路和方法进行分析.
■ 例1如图1所示,滑块A、B的质量均为m,A套在固定竖直杆上,A、B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接,B放在水平面上并靠着竖直杆,A、B均静止. 由于微小的扰动,B开始沿水平面向右运动. 不计一切摩擦,滑块A、B可视为质点. 在A下滑的过程中,下列说法中正确的是()
A. A、B组成的系统机械能守恒
B. A运动到最低点时的速度为■
C. 在A落地之前轻杆对B一直做正功
D. 当A的机械能最小时,B对水平面的压力大小为2mg
■ 解析将A、B和刚性轻杆组成一个系统,由于不计一切摩擦,因此在A下滑的过程中,只有重力对系统做功,系统机械能守恒,选项A正确;当A落到最低点时,速度方向向下,沿杆方向速度分量为零,则B速度为零,由A、B组成的系统机械能守恒,可得mgL=■mv2,v=■,选项B正确;又因为B的初速度和末速度均为零,所以B的速度先增大后减小,说明轻杆对B先做正功后做负功,选项C错误;当A的机械能最小时,B的机械能最大,则B的动能最大,速度最大,加速度为零,B所受的重力和水平面对B的支持力构成一对平衡力,它们大小相等,由牛顿第三定律可得,B对水平面的压力大小为mg,故选项D错误. 因此本题正确选项为AB.
■ 例2如图2所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳(绳不可伸长)的一端,轻绳的另一端系一质量为m的有孔小球,小球穿在……
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