16.如圖所示,一光滑圓環(huán)固定在豎A平面內(nèi),環(huán)上套著兩個(gè)質(zhì)量為mA和mB的小球A和B(中央有孔),A、B間由輕桿連接著,兩個(gè)小球可以看做質(zhì)點(diǎn),且mA大于mB,細(xì)桿的長(zhǎng)度剛好等于圓環(huán)的直徑,在小球A從圓環(huán)豎直方向最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中.下列幾種說(shuō)法中正確的是(  )
A.小球A、B組成的系統(tǒng)的機(jī)械能減小
B.A球減小的重力勢(shì)能大于B球增加的重力勢(shì)能
C.B球動(dòng)能的增加量等于A球重力勢(shì)能的減少量
D.當(dāng)A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),細(xì)桿對(duì)B球所做的功為$\frac{4{m}_{A}{m}_{B}}{{m}_{A}+{m}_{B}}$gR

分析 小球A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功,機(jī)械能守恒.由公式Ep=mgh分析重力勢(shì)能變化量的大。上到y(tǒng)的機(jī)械能守恒求出A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)B球的速度,再由動(dòng)能定理求細(xì)桿對(duì)B球所做的功.

解答 解:A、小球A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.故A錯(cuò)誤.
B、由于mA大于mB,由公式Ep=mgh分析可知,A球減小的重力勢(shì)能大于B球增加的重力勢(shì)能.故B正確.
C、由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可知,A球重力勢(shì)能的減少量等于B球增加的重力勢(shì)能、AB兩球動(dòng)能的增加量之和,故C錯(cuò)誤.
D、設(shè)A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)兩球的速度大小為v.根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得:
  (mA-mB)g•2R=$\frac{1}{2}({m}_{A}+{m}_{B}){v}^{2}$
對(duì)B球,由動(dòng)能定理得:
  W-mBg•2R=$\frac{1}{2}{m}_{B}{v}^{2}$
解得細(xì)桿對(duì)B球所做的功 W=$\frac{4{m}_{A}{m}_{B}}{{m}_{A}+{m}_{B}}$gR.故D正確.
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 本題是桿系的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題,要掌握機(jī)械能守恒的條件,判斷出系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的,要明確動(dòng)能定理是求變力做功常用的方法.

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A.電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A~0.5A
B.變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2?~20?
C.電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4W~0.9W
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