Question

【題目】如圖所示，兩質量均為m＝1 kg的小球1、2(可視為質點)用長為L＝1.0 m的輕質桿相連，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好與光滑豎直墻壁接觸，現用力F豎直向上拉動小球1，當桿與豎直墻壁夾角θ＝37°時，小球2的速度大小v＝1.6 m/s，sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，則此過程中外力F所做的功為(　　)

A. 8 J B. 8.72 J C. 10 J D. 9.28 J

Answer 1

【答案】C

【解析】當桿與豎直墻壁夾角θ=37°時，設小球1的速度為v′，根據兩球的速度沿桿方向的分速度大小相等，有：v′cos37°=vcos53°
代入數據得：v′=1.2m/s
小球2上升的高度為：h=Lcos37°=0.8m
根據功能原理得外力F所做的功為：W=mv2+mv′2+mgh
解得：W=10J，故選C.