Question

如圖所示，光滑水平面上，放置一個各面光滑的半圓槽，槽的左側(cè)放一物塊．今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下，它將自A點進入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（　　）

• A、小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中，小球與半圓槽系統(tǒng)機械能守恒
• B、小球自半圓槽的A點向最低點B點運動的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒
• C、小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒
• D、若小球能飛出C點，則小球離開C點以后，不能落回半圓槽中

Answer 1

分析：小球自左端槽口A點的正上方從靜止開始下落于光滑的圓弧槽，且槽置于光滑的水平面上．由于槽的左側(cè)有一豎直墻壁，只有重力做功，小球的機械能守恒．當小球在半圓槽內(nèi)運動的B到C過程中，槽也會向右運動．水平方向滿足動量守恒．在運動過程中，仍只有重力做功，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒．小球離開C點以后，既有豎直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上拋運動．

解答：解：A、小球在槽內(nèi)運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功．但球?qū)Σ圩饔昧ψ稣�功，兩者之和正好為零．所以小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒．故A正確；
B、小球自半圓槽的A點向最低點B點運動的過程中，左側(cè)物體對槽有作用力，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒，故B錯誤；
C、小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上不受外力，水平方向動量守恒，故C正確；
D、小球離開C點以后，既有豎直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上拋運動，在水平方向做勻速運動，此時半圓槽沿水平方向有一定以相同的速度也做勻速運動，所以小球離開C點以后，能落回半圓槽中．故D錯誤．
故選：AC．

點評：考查動量守恒定律與機械能守恒定律．當球下落到最低點過程，由于左側(cè)豎直墻壁作用，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒，但小球機械能守恒．當球從最低點上升時，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量守恒，但小球機械能不守恒，而小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒．