题目内容
4.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,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处开始自由下滑( )A. | 在下滑的过程中,小球和弧形槽的动量守恒 | |
B. | 在下滑的过程中,弧形槽対小球的支持力始终不做功 | |
C. | 被弹簧反弹后,小球和弧形槽都做匀速直线运动 | |
D. | 被弹簧反弹后,小球和弧形槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处 |
分析 由动量守恒的条件:合外力为零,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回到最高点.
解答 解:A、小球在下滑的过程中,由于小球有竖直向下的分加速度,两物体组成的系统处于失重状态,竖直方向外力之和不为零,水平方向不受外力,故动量不守恒;故A错误;
B、在下滑的过程中,弧形槽要向左运动,弧形槽対小球的支持力与小球的速度方向不垂直,所以弧形槽対小球的支持力要做功,故B错误;
C、因两物体组成的系统在水平方向上合力为0,则水平方向上动量守恒,由于质量相等,所以水平方向上速度相等,故小球脱离弧形槽后,槽向左做匀速直线运动,而小球反弹后也会做速度相等的匀速直线运动,故C正确;
D、小球被反弹后,小球和槽都做匀速运动,系统的末动能不为零,根据系统的机械能守恒知小球不能回到槽高h处,故D错误.
故选:C
点评 解答本题要明确动量守恒的条件,以及在两球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.
练习册系列答案
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