题目内容
【题目】如图所示,一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,有一质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,下述说法正确的是( )
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A.以地面为参考系,小球到达B处时相对于地的速度v满足
mv2=mgR
B.以槽为参考系,小球到达B处时相对于槽的速度v’满足
mv′2=mgR
C.以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒
D.不论以槽或地面为参考系,以小球、槽和地球为系统的机械能均不守恒
【答案】C
【解析】
A.小球在向下运动的过程中,小球与槽组成的系统在水平方向的动量守恒,所以小球获得向右的速度,同时槽也获得向左的速度,选取向右为正方向,以地面为参考系,则:mv+Mv″=0;二者动能的和与小球减小的机械能是相等的,则:
.故A错误;
B.以槽为参考系,小球、槽、地球组成的系统的机械能守恒,槽向左运动,则地球相对于槽也向右运动,所以小球到达B处时相对于槽的速度v′不满足
mv′2=mgR,还要考虑地球的动能。故B错误;
CD.不论以槽或地面为参考系,以小球、槽和地球为系统的机械能均守恒。故C正确,D错误。
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