题目内容
7.如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆柱槽相切并从A点进入槽内.则下列说法正确的是( )A. | 小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒 | |
B. | 小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向动量守恒 | |
C. | 小球离开右侧槽口以后,依然可以落回槽内 | |
D. | 小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功 |
分析 分析小球和槽的受力以及运动情况,明确由于槽的左侧有一竖直墙壁,只有重力做功,小球的机械能守恒.当小球从最低点上升时,槽也会向右运动.水平方向满足动量守恒.
解答 解:A、小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功.但球对槽作用力做正功,两者之和正好为零.所以小球与槽组成的系统机械能守恒.故A正确;
B、小球在槽内运动的前半过程中,由于系统受到左侧墙壁的弹力,故小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒,而小球在槽内运动的后半过程中,槽离开左侧墙壁,不再受水平方向上的外力,故小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒,故B错误;
C、小球离开槽时,在水平方向上球与槽的速度相等,小球离开槽后小球与槽在水平方向上都做匀速直线运动,在相等时间内它们的水平位移相等,小球从右侧槽口抛出后,最终还能从右侧槽口落回槽,故C正确;
D、球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功.故D错误.
故选:AC.
点评 本题考查动量守恒定律与机械能守恒定律.当球下落到最低点过程,由于左侧竖直墙壁作用,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒,但小球机械能守恒.当球从最低点上升时,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒,但小球机械能不守恒,而小球与槽组成的系统机械能守恒.
练习册系列答案
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