Question

如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質量也為m的小球從槽高h處開始下滑,則（   ）

A．在以后的運動過程中，小球和槽的動量始終守恒

B．在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C．被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，小球能回到槽高h處

D．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動

Answer 1

D

解析試題分析：小球在槽上運動時，由于小球受重力，故兩物體組成的系統外力之和不為零，故動量不守恒；當小球與彈簧接觸后，小球受外力，故動量不再守恒，A錯誤；下滑過程中兩物體都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夾角不垂直，故兩力均做功，B錯誤；因兩物體均有向左的速度，若槽的速度大于球的速度，則兩物體不會相遇，小球不會到達最高點；而若球速大于槽速，則由動量守恒可知，兩物體會有向左的速度，由機械能守恒可知，小球不會回到最高點，C錯誤；因兩物體之后不受外力，故小球脫離弧形槽后，槽向后做勻速運動，而小球反彈后也會做勻速運動，D正確。
考點：本題考查動量守恒和機械能守恒。