Question

兩固定長桿上分別套A、B兩圓環，兩環上分別用輕質細線懸吊著兩物體C、D，如圖所示，當環沿長桿向下滑動時，物體與環保持相對靜止，圖甲中細線始終與桿垂直，圖乙中細線始終在豎直方向上，則 （　　）

A．A環做的是勻速運動

B．B環做的是勻速運動

C．A環與物體C組成的系統機械能可能不守恒

D．B環與物體D組成的系統機械能可能守恒

Answer 1

分析：分別對A、C受力分析，由于兩個球加速度相同，根據牛頓第二定律列式分析可以求出摩擦力，再判斷其機械能是否守恒；先對D受力分析，結合運動情況判斷出D做勻速運動，再對B受力分析．根據B環的受力情況，判斷B環與物體D組成的系統機械能是否守恒．

解答：解：A、C假設A環與桿間的摩擦力為f，對A環受力分析，受重力、拉力、支持力，假設有向后的摩擦力f，如圖，
根據牛頓第二定律，有
運動方向：m_Agsinθ-f=m_Aa    ①
對C，同樣有
m_Cgsinθ=m_Ca     ②
由①②兩式，解得
  f=0
  a=gsinθ
即得到A不受摩擦力作用，AC一起做勻加速運動，所以AC的機械能一定守恒．故A、C均錯誤．
B、D、對D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運動，合力與速度在一條直線上，故合力為零，物體做勻速運動；再對B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運動，合力為零，故必有向沿斜面向上的摩擦力，所以B環與物體D組成的系統機械能不守恒．故B正確，D錯誤；
故選B

點評：本題關鍵要結合運動情況判斷物體的受力情況，再結合受力情況判斷物體的機械能是否守恒．