Question

4．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（　　）

• A． 在小球从圆弧槽上下滑运动过程中，小球和槽组成的系统水平方向的动量始终守恒
• B． 在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒
• C． 在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒
• D． 小球离开弹簧后能追上圆弧槽

Answer 1

分析 由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否追上圆弧槽．

解答 解：A、小球和圆弧槽在竖直方向上受力不平衡，故竖直方向系统动量不守恒，水平方向受力平衡，系统动量守恒，故A正确；
B、小球和圆弧槽在水平方向动量守恒，故系统机械能守恒，故小球开始时的重力势能转化为小球和圆弧槽的动能，故小球的机械能减少，故B错误；
C、小球压缩弹簧时，只有弹簧弹力做功系统机械能守恒，故C正确；
D、小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能追上圆弧槽，故D错误．
故选：AC．

点评 解答本题要明确动量守恒的条件，以及在两物体相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进行分析判断．