如图所示,在光滑的水平面上放有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B等高,现让小滑块

如图所示,在光滑的水平面上放有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B等高,现让小滑块m从A点静止下滑,在此后的过程中,则(  )
A.M和m组成的系统机械能守恒,动量守恒
B.M和m组成的系统机械能守恒,动量不守恒
C.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动
D.m从A到B的过程中,M运动的位移为[mR/M+m]
mikobox 1年前 已收到1个回答 举报

转眼间花开花落 幼苗

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解题思路:小滑块m从A点静止下滑,物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零,系统水平方向动量守恒,竖直方向有加速度,合力不为零,系统动量不守恒.用位移表示平均速度,根据水平方向平均动量守恒定律求出物体M发生的水平位移.

A、小滑块m从A点静止下滑,物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零,系统水平方向动量守恒,竖直方向有加速度,合力不为零,所以系统动量不守恒.M和m组成的系统机械能守恒,故A错误,B正确;
C、系统水平方向动量守恒,由于系统初始状态水平方向动量为零,所以m从A到C的过程中,m向右运动,M向左运动,m从C到B的过程中M还是向左运动,即保证系统水平方向动量为零.故C错误;
D、设滑块从A到B的过程中为t,滑块发生的水平位移大小为x,则物体产生的位移大小为2R-x,
取水平向右方向为正方向.则根据水平方向平均动量守恒得:
m[x/t]-M[2R−x/t]=0
解得:x=[2RM/M+m]
所以物体产生的位移的大小为2R-x=[2Rm/M+m],故D错误;
故选:B.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 分析清物体运动过程,该题属于水平方向动量守恒的类型,知道系统某一方向动量守恒的条件,求解两个物体的水平位移时,注意要以地面为参照物.

1年前

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