Question

【題目】如圖所示，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處開始自由下滑，則（ ）

A.小球和槽組成的系統總動量守恒
B.球下滑過程中槽對小球的支持力不做功
C.重力對小球做功的瞬時功率一直增大
D.地球、小球和槽組成的系統機械能守恒

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、小球在下滑過程中，小球相對于槽做圓周運動，系統豎直方向有加速度，所以小球與槽組成的系統所受合外力不為零，系統的動量不守恒，故A錯誤；

B、小球下滑過程中，弧形槽要向左退，小球對地的位移方向與槽對小球的支持力方向夾角為鈍角，所以槽對小球的支持力做負功，故B錯誤；

C、小球剛下滑時速度為零，重力對小球做功的瞬時功率為零．小球剛滑到水平面上時重力與速度垂直，根據功率公式P=Fvcosα知，此時重力的瞬時功率也為零，所以

重力對小球做功的瞬時功率先增大后減小，故C錯誤；

D、地球、小球和槽組成的系統只有重力做功，系統的機械能，故D正確；

故選：D

【考點精析】本題主要考查了動量守恒定律和能量守恒定律的相關知識點，需要掌握動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變；能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變才能正確解答此題．