Question

【題目】如圖所示，輕質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，一個質量為m的小球從高h處開始自由下滑，則（ ）

A. 在以后的運動過程中，小球和弧形槽的動量始終守恒

B. 在下滑過程中小球和弧形槽之間的相互作用力始終不做功

C. 被彈簧反彈后，小球和弧形槽都做速率不變的直線運動

D. 被彈簧反彈后，小球和弧形槽的機械能守恒，小球能回到槽高h處

Answer 1

【答案】C

【解析】A、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，故A錯誤；

B、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，故B錯誤；

CD、小球與槽組成的系統水平方向動量守恒，球與槽的質量相等，小球沿槽下滑，球與槽分離后，小球與槽的速度大小相等，小球被反彈后球與槽的速度相等，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，則小球不能滑到槽上，不能達到高度h，故D錯誤，C正確；

故選C。