如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.今让...
问题详情:
如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()
A. 小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
B. 小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒
C. 小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
D. 槽将不会再次与墙接触
【回答】
考点: 动量守恒定律.
专题: 动量定理应用专题.
分析: 本题为动量守恒定律的应用,要求我们会判断动量守恒的条件,并能根据动量守恒定律进行定*分析.
解答: 解:
小球从AB的过程中,半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心,而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方,因为有竖直墙挡住,所以半圆槽不会向左运动,可见,该过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽 和物块组成的系统动量也不守恒;从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力方向与速度方向并不垂直,此过程中,因为有物块挡住,小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,在小球运动的全过程,水平方向 动量也不守恒,选项AB错误;
当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,即选项C错误;
因为全过程中,整个系统在水平 方向上获得了水平向右的冲量,最终槽将与墙不会再次接触,选项D正确.
故选:D
点评: 判断系统动量是否守恒关键是明确系统是否受到外力的作用,故在应用动量守恒定律时一定要明确是哪一系统动量守恒.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:选择题
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