题目内容

14.如图所示,内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内,轻杆两端固定有甲、乙两小球,已知甲球质量小于乙球质量,将两球放入轨道内,乙球位于最低点,由静止释放轻杆后,则下列说法正确的是(  )
A.甲球可以沿轨道下滑到最低点
B.甲球在下滑过程中机械能守恒
C.一段时间后,当甲球反向滑回它一定能返回到其初始位置
D.在反向滑回过程中,甲球增加的重力势能等于乙球减少的重力势能

分析 甲与乙两小球系统,重力势能和动能相互转化,系统机械能守恒,根据机械能守恒定律求解即可.

解答 解:A若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点,乙则到达与圆心等高处,但由于乙的质量比甲大,造成机械能增加了,明显违背了机械能守恒定律,故甲球不可能到圆弧最低点,但返回时,一定能返回到初始位置,故A错误,C正确;
B、下滑过程中,乙的机械能逐渐增大,所以甲的机械能逐渐减小,则杆对甲做负功,机械能不守恒;故B错误;
D、甲与乙两个物体系统机械能守恒,在滑回的开始时刻,甲乙的动能均为零,故在滑回过程中,甲球增加的重力势能等于乙减小的机械能减去甲的动能.故D错误.
故选:C.

点评 本题关键是甲与乙两个球系统机械能守恒,也可以找出系统重心,当作单个物体进行分析.

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