Question

(2007年四川卷)如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量也為m的小球從槽高h(yuǎn)處開(kāi)始自由下滑

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A．在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和槽的動(dòng)量始終守恒

B．在下滑過(guò)程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運(yùn)動(dòng)

D．被彈簧反彈后，小球和槽的機(jī)械能守恒，小球能回到槽高h(yuǎn)處

Answer 1

答案：C
解析：

解析：小球從弧形槽的頂點(diǎn)高h的地方下落過(guò)程中，對(duì)于小球和槽組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用，所以在水平方向上動(dòng)量守恒，但是，當(dāng)小球接觸彈簧以后，彈簧會(huì)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左的外力作用，故在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 小球在弧形槽中下落過(guò)程中和弧形槽產(chǎn)生了一個(gè)垂直于接觸面的彈力，而且在彈力分力的方向上兩者都發(fā)生了位移，故小球和槽之間的相互作用力要做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 當(dāng)小球被彈簧反彈后，小球和弧形槽在水平方向上不受任何力的作用，故小球和槽在水平方向做速率不變的直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確； 由于小球被彈簧反彈后，小球和槽組成的系統(tǒng)有水平向左的總動(dòng)量，當(dāng)小球回到最高點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)仍然具有水平向左的動(dòng)量，按照機(jī)械能守恒觀點(diǎn)，小球所能回到的高度將小于h，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．