Question

內壁光滑的環形凹槽半徑為R，固定在豎直平面內，一根長度為R的輕桿一端固定有質量為m的小球甲，另一端固定有質量為2m的小球乙，將兩小球放入凹槽內，小球乙位于凹槽的最低點，如圖所示,由靜止釋放后

A．下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能

B．下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的勢能

C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點

D．桿從右向左滑回時，乙球一定能回到凹槽的最低點

 

Answer 1

【答案】

AD

【解析】考查系統的機械能守恒，系統間能量的轉化，由題意知，沒有摩擦力，所以甲球，桿，乙球構成的系統機械能守恒，即下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能，A對；下滑過程中甲球減少的重力勢能轉化為甲乙兩球的動能和乙球的重力勢能，B錯；因乙球的質量大于甲球的質量，由能量守恒知甲球不能到達槽的最低點，C錯；因滑動過程中系統機械能守恒，所以小球還能返回到原來的位置，D對。

思路拓展：解此題時學生需注意甲乙兩球在運動過程中，能量之間的相互轉化，系統沒有外力做功或合外力做功為零系統機械能守恒。