Question

內壁光滑的環形凹槽半徑為R，固定在豎直平面內，一根長度為R的輕桿一端固定有質量為m的小球甲，另一端固定有質量為2m的小球乙，將兩小球放入凹槽內，小球乙位于凹槽的最低點，如圖5－3－2所示,由靜止釋放后(    )

A．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

B．下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的勢能

C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點

D．桿從右向左滑回時，乙球一定能回到凹槽的最低點

Answer 1

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解析:

滑動過程中，桿的彈力對兩小球分別做了功，兩球的機械能都發生變化，但兩球組成的系統在滑動過程中機械能守恒，故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，選項A正確。由于質量不同，甲球沿凹槽下滑到槽的最低點將使系統機械能增大，選項C錯誤。桿從右向左滑回時，乙球一定能回到凹槽的最低點，即系統的初態。選項D正確。