题目内容

一辆小车装一单摆,小车放在光滑的水平面上,如图所示.开始时将摆球拉至某一高度(小车和摆球都静止).当将摆球无初速释放后,做自由摆动时
A.在摆动过程中,摆绳的拉力对摆球不做功
B.不计空气阻力,在摆动过程中,摆球的机械能守恒
C.在摆动过程中,地面对小车的弹力保持不变
D.小球摆至最高点时,小球相对小车的速度为零
D
考点:
专题:功的计算专题.
分析:(1)判断一个力做功的正负关键看力的方向和位移的方向的夹角,夹角小于90°做正功,夹角大于90°做负功,等于90°不做功.
(2)某一方向上动量守恒.
解答:解:由于车和球这个系统水平方向上动量守恒,所以当小球下摆时,车子也会随之反方向移动.根据动能定理可知:△EK=WF,动能增加,绳对车的拉力对车做正功,系统机械能守恒,则摆绳的拉力对摆球做负功,摆球的机械能减少,故AB错误;
因为在摆球摆动过程中,小车和摆球系统在竖直方向上存在加速度,且加速度发生变化,对整体在竖直方向上有:,故在摆动过程中,地面对小车的弹力随加速度发生变化,故C错误
由于车和球这个系统水平方向上动量守恒,所以当小球摆至最高点时,小球相对小车的速度为零,故D正确;
故选D.
点评:本题考查了动能定理的应用以及判断一个力做功正负的方法,难度适中,属于中档题.
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