如下圖所示,桿中點(diǎn)有一轉(zhuǎn)軸O,兩端分別固定質(zhì)量為2m、m的小球a和b,當(dāng)桿從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置時,小球a和b構(gòu)成的系統(tǒng)的重力勢能如何變化,變化了多少?

答案:
解析:

  分別求解重力對a、b做功的情況,進(jìn)而得出重力對系統(tǒng)做的總功,由此根據(jù)重力做功與重力勢能之間的變化關(guān)系得出結(jié)論即可.

  重力對小球a做的功為W1=2m·gL

  重力對小球b做的功為W2=-mgL

  則重力對由a、b組成的系統(tǒng)所做的總功為:

  WG=W1+W2=2mgL+(-mgL)=mgL.

  因?yàn)閃G>0,所以小球a和b構(gòu)成的系統(tǒng)重力勢能減少,且減少了mgL.


提示:

本題也可以選原來水平位置為零勢能參考平面,分別計算a、b兩物體勢能的改變,最終得出系統(tǒng)勢能的變化情況.


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