Question

如圖，輕桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，一端鉸接在地面上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一端固定一質(zhì)量為m的小球（半徑可忽略），一表面光滑的立方體物塊（邊長(zhǎng)為a，且a遠(yuǎn)小于桿長(zhǎng)L）在水平外力F作用下由桿的小球一端沿光滑地面以速度v0向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并將桿頂起．下列哪些說法是正確的（　　）

	A．	在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90°之前，小球的速度一直增大
	B．	在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90°之前，F(xiàn)所做的功等于小球動(dòng)能的改變量
	C．	當(dāng)桿與地面的夾角為θ時(shí)，棒的角速度ω=
	D．	當(dāng)桿與地面的夾角為θ時(shí)，小球克服重力做功的瞬時(shí)功率為ω=

Answer 1

考點(diǎn)：

功率、平均功率和瞬時(shí)功率；功的計(jì)算．.
專題：	功率的計(jì)算專題．
分析：	以輕桿、小球和木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，以地面為零勢(shì)能平面，列式開始時(shí)和夾角變?yōu)棣?時(shí)重力勢(shì)能與動(dòng)能的表達(dá)式，根據(jù)機(jī)械能守恒列出方程．再將滑塊上與桿接觸的點(diǎn)的速度沿著平行桿和垂直桿正交分解，垂直桿分量等于桿上與滑塊接觸的點(diǎn)的速度得到木塊的速度與小球的速度的關(guān)系．即可求得木塊的速度．
解答：	解：A、木塊速度為v0，桿上和木塊接觸點(diǎn)的速度為v0，觸點(diǎn)繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的分速度v′，由運(yùn)動(dòng)的分解可得：v′=v0sinθ，因觸點(diǎn)點(diǎn)和小球在同一桿上以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，故在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90°之前，小球的速度一直增大，故A正確． B、由能量守恒定律可得，在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90°之前，F(xiàn)所做的功等于小球機(jī)械能（動(dòng)能和重力勢(shì)能）的改變量，故B錯(cuò)誤． C、當(dāng)桿與地面的夾角為θ時(shí)，木塊與棒的觸點(diǎn)繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的分速度v′=v0sinθ，而觸點(diǎn)與固定點(diǎn)的距離為r=，故棒的角速度ω=，故C錯(cuò)誤． D、當(dāng)桿與地面的夾角為θ時(shí)，故棒的角速度ω=，故小球的豎直方向分速度為v″=Lωsinθ，小球克服重力做功的瞬時(shí)功率P=mgv″=，故D錯(cuò)誤． 故選：A
點(diǎn)評(píng)：	本題是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問題，關(guān)鍵找準(zhǔn)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)，求出木塊與小球速度的關(guān)系．