题目内容

【题目】如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上。弧形槽底端与水平面相切,一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法错误的是

A. 在下滑过程中,物块和弧形槽组成的系统机械能守恒

B. 在下滑过程中,物块和槽的水平方向动量守恒

C. 物块压缩弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能

D. 物块被弹簧反弹后,离开弹簧时的速度大小为

【答案】D

【解析】滑块下滑过程,只有重力做功,系统机械能守恒,故A正确;滑块下滑过程,滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零,系统水平方向动量守恒,故B正确;设小球到达水平面时速度大小为v1,槽的速度大小为v2,且可判断球速度方向向右,槽的速度方向向左,以向右为正方向,在球和槽在球下滑过程中,系统水平方向动量守恒,由动量守恒定律得:mv1-2mv2=0,由机械能守恒定律得:mgh=mv12+2mv22,由以上两式解得:v1=2,v2=,物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒,物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等,v=v1=2,故D错误;物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒,物块速度为零时,弹簧的弹性势能最大,由机械能守恒定律可知,最大弹性势能Ep=mv12=,故C正确本题选错误的,故选D。

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