Question

【高二物理】动量守恒定律一道选择题》》》》

题目有图
http://i3.6.cn/cvbnm/f0/2c/90/b87b5657e6798c10390cbde47a118e1c.jpg

如图所示，弹簧的一段固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下落（ ）

（A）在以后的过程中，小球和槽的动量始终守恒
（B）在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
（C）被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动
（D）被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处

答案是C，不明白的是，为什么小球被反弹后，不会追上槽，然后滚上去一点再掉下来？那样槽和小球速率都会改变，请解释，谢谢！》》

Answer 1

首先分析答案A 动量始终守恒 ？ 不可能 因为小球要撞上弹簧
答案B受力分析下就知道小球只受重力和垂直于弧面的支持力，
槽只受重力，光滑水平面的支持力和小球给的压力， 相互作用力间在运动方向上有水平分量

答案C 根据动量守恒可知 初始状态 小球和槽都静止 动量为零
小球和槽分离后 m*V-m*V=0 小球和槽的质量一样，速率也一样但运动方向相反。之后小球不可能追上槽。

答案D 有弹簧存在，机械能是不守恒的。小球和弹簧相撞的过程中小球的动能要转化为弹簧的弹性势能。

将每一个运动状态好好分析下，不能凭感觉去判断。高中物理就是这样。
呵呵 ，希望对你能有所帮助，都好几年没学了，都忘得差不多了。

Answer 2

从外力的角度来看 这个系统受到的外力有重力和支持力两个
那么 它水平运动的力的和为零
也就是说当小球刚到达地面的那一瞬间 底座和小球的速度是相同的
而小球被反弹后速率不会大于被反弹前
所以小球的速度一定不大于槽的速度 也就追不上了

Answer 3

由动量守恒,初始动量为0,设向右为正,下滑后小球的速度为v1槽为v2,
则
0=mv1+mv2
∴v1=-v2
所以下滑后小球的速度与槽的速度大小相等方向相反
又因为小球下滑后与弹簧发生作用,所以小球的速度与原方向相反,且大小减小或不变,所以无论如何小球的速度都不比槽的速度大,故不会追上槽

Answer 4

小球被反弹两者速度相同但存在位移差 所以追不上

Answer 5

下落后，弧形槽速度v1，小球v2
mgh=0.5*m(v1^2+v2^2)
mv1=mv2
可见二着速度大小相当，方向相反，不会追上槽