Question

【題目】一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內自由轉動的輕桿，另一端與一小球相連，如圖甲所示。現使小球在豎直平面內做圓周運動，到達某一位置開始計時，取水平向右為正方向，小球的水平分速度 vx 隨時間 t 的變化關系如圖乙所示，不計空氣阻力，下列說法中正確的是

A.t1 時刻小球通過最高點，t3 時刻小球通過最低點

B.t2時刻小球通過最高點，t 3時刻小球通過最低點

C.v1 大小一定小于 v2 大小，圖乙中 S1 和S 2 的面積一定相等

D.v1 大小可能等于 v2 大小，圖乙中S 1 和S 2 的面積可能不等

Answer 1

【答案】AC

【解析】

AB．由對稱性可知，在最高點左右兩側對稱位置，小球沿水平方向分速度相同，那 么在小球達到最高點時，其前后對稱時刻的小球的水平分速度相等且最高點時刻水平分速度為 正，在圖乙中t1時刻滿足要求，所以t1時刻小球通過最高點，同理t3時刻小球通過最低點。故 A正確B錯誤；

CD．從t2到t3，小球重力做正功，一直在加速，在最低點時，速度最大，沿水平 方向分速度也最大，即v2＞v1，另外根據對運動過程分析可得S1和S2分別代表從最低點到最左 邊點以及從最左邊點到最高點的水平位移大小，它們對稱相等，因此S1和S2的面積相等，故C 正確D錯誤。