Question

【題目】如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質量為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，一個質量為m（m＜M）的小球從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是（ ）

A．在以后的運動過程中，小球和槽的水平方向動量始終守恒

B．在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C．全過程小球和槽、彈簧所組成的系統機械能守恒，且水平方向動量守恒

D．被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，但小球不能回到槽高h處

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：小球在槽上運動時，由于小球受重力，故兩物體組成的系統外力之和不為零，故動量不守恒；當小球與彈簧接觸相互作用時，小球受外力，故動量不再守恒，故A錯誤；下滑過程中兩物體都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夾角不垂直，故兩力均做功，故B錯誤；全過程小球和槽、彈簧所組成的系統機械能守恒，但當小球與彈簧接觸相互作用時，小球受外力，水平方向動量不守恒，C錯誤；因兩物體均有向左的速度，若槽的速度大于球的速度，則兩物體不會相遇，小球不會到達最高點；而若球速大于槽速，則由動量守恒可知，兩物體會有向左的速度，由機械能守恒可知，小球不會回到最高點，故D正確；故選D．