Question

【題目】如圖所示，將質量為M1、半徑為R且內壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側靠豎直墻，右側靠一質量為M2的物塊．今讓一質量為m的小球自左側槽口A的正上方足夠高處從靜止開始下落，與半圓槽相切自A點進入槽內，則以下結論中正確的是 (　 　)

A. 小球在槽內運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

B. 小球在槽內運動到B點后，小球、半圓槽和物塊組成的系統動量守恒

C. 小球離開C點以后，將做斜上拋運動，且恰好再從C點落入半圓槽中

D. 小球第二次通過B點時半圓槽與物塊分離，分離后兩者不會再相碰

Answer 1

【答案】CD

【解析】小球在槽內運動的A至B過程中，由于墻壁對槽有水平向右的作用力，系統水平方向的合外力不為零，則小球與半圓槽在水平方向動量不守恒，故A錯誤；小球運動到B點以后，系統在豎直方向上仍然有加速度，合外力不為零，所以小球、半圓槽和物塊組成的系統動量不守恒，故B錯誤；小球離開C后只是相對于槽豎直向上運動，其與槽在水平方向上均具有水平向右的速度，彼此水平方向上相對靜止，以地面為參考系，C做斜上拋運動，且恰好再從C點落入半圓槽中，故C正確；第二次通過B點后，小球對半圓槽的作用力有水平向左的分量，半圓槽向右減速，物塊繼續做勻速直線運動，所以兩者分離且分離后兩者不會再相碰，故D正確。所以CD正確，AB錯誤。