問題詳情:
如圖所示,長為l的輕杆兩端各固定一個質量均為m的小球a、b,系統置於傾角為θ的光滑斜面上,且杆可繞位於中點的轉軸平行於斜面轉動,當小球a位於最低點時給系統一初始角速度ω0,不計一切阻力,則 ( )
A.在輕杆轉過180°的過程中,角速度逐漸減小
B.只有ω0大於某臨界值,系統才能做完整的圓周運動
C.輕杆受到轉軸的力的大小始終為2mgsin θ
D.輕杆受到轉軸的力的方向始終在變化
【回答】
C
【解析】小球a、b質量均為m,系統置於傾角為θ的光滑斜面上,且杆可繞位於中點的轉軸平行於斜面轉動,當系統有初始角速度時,在轉動過程中,系統的重力勢能不變,那麼系統的動能也不變,因此係統始終勻速轉動,故A、B錯誤;選兩球及杆作為系統,根據牛頓第二定律,則有:F-2mgsin θ=man+m(-an),解得:F=2mgsinθ,而輕杆受到轉軸的力的方向始終沿着斜面向上,故C正確,D錯誤。
知識點:生活中的圓周運動
題型:選擇題