题目内容
【题目】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,一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是
A. 在以后的运动全过程中,小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变
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. 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒
D. 小球被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h处
【答案】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;当小球与弹簧接触相互作用时,小球受外力,故动量不再守恒,故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,故B错误;全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,但当小球与弹簧接触相互作用时,小球受外力,水平方向动量不守恒,C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,故D正确;故选D.
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