如图所示,长为l的轻杆两端各固定一个质量均为m的小球a、b,系统置于倾角为θ的光滑斜面上,且杆可绕位于中点的转...
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如图所示,长为l的轻杆两端各固定一个质量均为m的小球a、b,系统置于倾角为θ的光滑斜面上,且杆可绕位于中点的转轴平行于斜面转动,当小球a位于最低点时给系统一初始角速度ω0,不计一切阻力,则 ( )
A.在轻杆转过180°的过程中,角速度逐渐减小
B.只有ω0大于某临界值,系统才能做完整的圆周运动
C.轻杆受到转轴的力的大小始终为2mgsin θ
D.轻杆受到转轴的力的方向始终在变化
【回答】
C
【解析】小球a、b质量均为m,系统置于倾角为θ的光滑斜面上,且杆可绕位于中点的转轴平行于斜面转动,当系统有初始角速度时,在转动过程中,系统的重力势能不变,那么系统的动能也不变,因此系统始终匀速转动,故A、B错误;选两球及杆作为系统,根据牛顿第二定律,则有:F-2mgsin θ=man+m(-an),解得:F=2mgsinθ,而轻杆受到转轴的力的方向始终沿着斜面向上,故C正确,D错误。
知识点:生活中的圆周运动
题型:选择题
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