题目内容

【题目】如图所示,质量为M的滑槽内有半径为R的半圆轨道,将滑槽放在水平面上,左端紧靠墙壁。一质量为m的物体从半圆轨道的顶端a点无初速度释放,b点为半圆轨道的最低点,c点为半圆轨道另一侧与a等高的点。不计一切摩擦,下列说法正确的是  

A. ma点运动到b点过程中,mM组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒

B. ma点释放后运动的全过程中,m的机械能守恒

C. m释放后能够到达c

D. m首次从右向左到达最低点b时,M的速度达到最大

【答案】D

【解析】

m首次下滑过程,墙对系统有向右的弹力,因此系统水平方向动量不守恒,系统没有摩擦和介质阻力,因此ma点释放后运动的全过程中,系统的机械能始终守恒,A错误;但M的机械能比初状态增加了,因此m的机械能不守恒,B错误;m第一次到最低点后,M离开墙,系统水平方向动量守恒,当mM共速,系统系具有动能,因此m的势能必小于mgR,故m不能到达C点,C错误;m第一次在圆轨道右半侧上滑过程对M的弹力始终向右下方,有水平向右的分力,因此M始终加速,m从右向左通过最低点b后,M开始减速,D正确

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