如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓形凹槽半徑為R,固定在豎直平面內(nèi),一根長度為R的輕桿,一端固定有質(zhì)量為m的小球甲,另一端固定有質(zhì)量為2m的小球乙,將兩小球放入凹槽內(nèi),開始小球甲位于與圓形凹槽圓心口同一水平線上,由靜止釋放后( )

A.在滑動過程中甲、乙兩球的速度相同
B.下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的重力勢能
C.下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能
D.乙球可沿凹槽向右滑到槽的圓心等高處
【答案】分析:甲與乙兩小球系統(tǒng),重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)機械能守恒.
解答:解:A、在滑動過程中甲、乙兩球的速度方向不同,故A錯誤.
B、由靜止釋放后,過一會乙球才到最低點,所以開始時,甲和乙的重力勢能都減小,轉(zhuǎn)化成動能.故B錯誤.
C、甲與乙兩個物體系統(tǒng)機械能守恒,故甲減小的機械能一定等于乙增加的機械能,故C正確;
D、假設乙球可沿凹槽向右滑到槽的圓心等高處,由于小球乙質(zhì)量為2m,所以系統(tǒng)的重力勢能大于初始位置系統(tǒng)的重力勢能,而甲與乙兩個物體系統(tǒng)機械能守恒,所以假設不成立,故D錯誤.
故選C.
點評:本題關鍵是甲與乙兩個球系統(tǒng)機械能守恒,也可以找出系統(tǒng)重心,當作單個物體.
練習冊系列答案
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(1)球?qū)艿雷饔昧Γ?br />(2)此時小球的速度多大?

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