题目内容
【题目】如图所示，质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动。质量m=2kg的小球(视为质点)通过长L=0.5m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，开始时滑块静止， 轻杆处于水平状态，现让小球从静止开始释放，取g=10m/s2，下列说法正确的的是（ ）
A. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，轻杆对小球的弹力一直沿杆方向
B. 小球m从初始位置到第一次到达最低点时，小球m速度大小为
C. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.2m
D. 小球m上升到的最高位置比初始位置低
【答案】C
【解析】
小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，水平方向动量守恒，由此求滑块M在水平轨道上向右的距离．根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求m的速度．结合水平方向动量守恒求滑块M在水平轨道上向右的距离．
小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒则：
；由能量关系：
；联立解得：
， 
，选项B错误；因小球向下摆动时不是做圆周运动，可知轻杆对小球的弹力不是一直沿杆方向，选项A错误；小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，设滑块M在水平轨道上向右移动的距离为x。取向左为正方向，根据水平动量守恒得：
，得
，故C正确。小球上升到最大高度时，小球和滑块具有共同速度，由于系统初始动量为零，则到达最大高度时的共同速度也为零，由能量守恒关系可知，小球还能上升到原来的高度，选项D错误；故选C.
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