题目内容

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处开始下滑,则(   )

A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
D.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动

D

解析试题分析:小球在槽上运动时,由于小球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,故动量不守恒;当小球与弹簧接触后,小球受外力,故动量不再守恒,A错误;下滑过程中两物体都有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,B错误;因两物体均有向左的速度,若槽的速度大于球的速度,则两物体不会相遇,小球不会到达最高点;而若球速大于槽速,则由动量守恒可知,两物体会有向左的速度,由机械能守恒可知,小球不会回到最高点,C错误;因两物体之后不受外力,故小球脱离弧形槽后,槽向后做匀速运动,而小球反弹后也会做匀速运动,D正确。
考点:本题考查动量守恒和机械能守恒。

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