试题分析:AB两个球组成的系统机械能守恒,根据系统的机械能守恒列式可以求得A球到达最低点时速度;对B球,根据动能定理列式求解支架对B球做的功;根据系统的机械能守恒列式列式得到两球速度与杆转动角度的关系,分析速度最大的条件;对于系统,由机械能守恒分析支架从左向右返回摆动时A球达到的最高高度.
解:A、A球到达最低点时,A、B两球的速度大小为v.根据系统的机械能守恒定律得:
mg?2l﹣mgl=
(m+2m)v
2解得:v=
,故A正确.
B、对于B球:从开始到A球到达最低点的过程中,由动能定理得:
﹣mgl+W=
mv
2,将v=
代入解得支架对B球做的功为:W=
.故B正确.
C、当支架向下转动夹角为θ时,由机械能守恒得:
2mglsinθ﹣mgl(1﹣cosθ)=
(m+2m)v
2得:v
2=
gl[(2sinθ+cosθ)﹣1]
根据数学知识得知:当θ=90°﹣arctan0.5时,v最大,故C错误.
D、根据系统的机械守恒得知:当支架从左向右返回摆动时,A球一定能回到起始高度,故D正确.
故选:ABD
点评:本题关键抓住两个球组成的整体机械能守恒,知道两球速度大小相等,运用数学知识分析速度最大的条件.