Question

16．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(tǒng)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(tǒng)機械能守恒

Answer 1

分析 由動量守恒的條件可以判斷系統(tǒng)的動量是否守恒；由功的概念可確定槽對小球的支持力是否做功；根據(jù)功率公式P=Fvcosα分析開始與末了時重力的瞬時功率，從而重力對小球做功的瞬時功率如何變化．結合機械守恒的條件分析即可．

解答 解：A、小球在下滑過程中，小球相對于槽做圓周運動，系統(tǒng)豎直方向有加速度，所以小球與槽組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)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(jù)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(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)的機械能，故D正確；
故選：D

點評 解答本題時要明確動量守恒的條件和機械能守恒的條件，采用特殊位置法分析重力的瞬時功率如何變化．