如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽,置于光滑的水平面上,槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A...
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如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽,置于光滑的水平面上,槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落,从与半圆形槽相切的点A进入槽内,则以下说法中正确的是
B.小球在半圆形糟内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动过程中,小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒
D.小球离开槽右侧最高点以后,将做竖直上抛运动
【回答】
BC
【解析】
小球自左端槽口A点的正上方从静止开始下落于光滑的半圆柱槽,槽置于光滑的水平面上,由于槽的左侧有一竖直墙壁,只有重力做功,小球的机械能守恒.当小球从最低点上升时,槽也会向右运动,槽对球作用力做负功.所以小球的机械能不守恒,但对系统而言,仍只有重力做功,小球与槽的机械能守恒.
【详解】
A.小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功;故A错误;
B.小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功。所以小球的机械能不守恒,但球对槽作用力做正功,两者之和正好为零。所以小球与槽组成的系统机械能守恒;故B正确.
C.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中,槽离开墙壁,小球与槽组成的系统在水平方向上不受外力,故水平方向动量守恒;故C正确.
D.小球离开右侧最高点以后,相对于槽做竖直上抛运动,由于槽有向右运动的速度,所以小球相对于地做斜上抛运动;故D错误.
故选BC.
【点睛】
考查机械能守恒定律和动量守恒定律的应用.关键要掌握两种守恒的条件,对照条件分析不同过程机械能和动量是否守恒.要注意当球下落到最低点过程,槽对球虽然有作用力,但是没有位移,所以小球机械能守恒.当球从最低点上升时,槽对球的作用力做功,小球机械能不守恒,而小球与槽组成的系统机械能守恒.槽离开墙壁后,要抓住系统水平方向不受外力,从而得到水平方向动量守恒.
知识点:机械能守恒定律
题型:选择题
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