Question

【題目】如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，一質量為m的光滑弧形槽靜止放在足夠長的光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切。一質量為2m的小物塊從槽頂端距水平面高h處由靜止開始下滑，重力加速度為g，下列說法正確的是（ ）

A.物塊第一次滑到槽底端時，槽的動能為mgh

B.在下滑過程中物塊和槽之間的相互作用力對物塊始終不做功

C.全過程中物塊、槽和彈簧所組成的系統機械能守恒，且水平方向動量守恒

D.物塊第一次被彈簧反彈后能追上槽，且能回到槽上距水平面高h處

Answer 1

【答案】A

【解析】

考查機械能守恒定律，動量守恒定律。

A．小物塊下滑過程中，小物塊與槽系統水平方向動量守恒，物塊第一次滑到槽底端時，有：

槽光滑無摩擦，下滑過程中機械能守恒：

聯立解得：，

槽的動能為：

A正確；

B．在下滑過程中，槽的機械能增加，由能量守恒可知，小物塊機械能減少，則除了重力以外的其他力做負功，小物塊除了受重力外，就受槽對小物塊的作用力，所以槽對小物塊的作用力做了負功，B錯誤；

C．全過程中，除了重力和彈簧彈力以外的其他力做功之和為零，所以物塊、槽和彈簧所組成的系統機械能守恒，小物塊壓縮彈簧過程中，水平方向上受墻壁的支持力，動量不守恒，C錯誤；

D．物塊第一次被彈簧反彈后速度大小為剛滑下來時的速度大小，即，小于槽的速度，不能追上槽，D錯誤。

故選A。