Question

如圖所示，將一個內、外側均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上，槽的左側有一豎直墻壁．現讓一小球自左端槽口A點的正上方由靜止開始下落，從A點與半圓形槽相切進入槽內，則下列說法正確的是（　　）

A．小球在半圓形槽內運動的全過程中，只有重力對它做功

B．小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中，小球處于失重狀態

C．小球從A點經最低點向右側最高點運動的過程中，小球與槽組成的系統機械能守恒

D．小球從下落到從右側離開槽的過程中機械能守恒

Answer 1

分析：一小球自左端槽口A點的正上方從靜止開始下落于光滑的半圓柱槽，且槽置于光滑的水平面上．由于槽的左側有一豎直墻壁，只有重力做功，小球的機械能守恒．當小球從最低點上升時，槽也會向右運動，槽對球作用力做負功．所以小球的機械能不守恒，但對系統而言，仍只有重力做功，小球與槽的機械能守恒．

解答：解：A、小球在槽內運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功．故A錯誤；
B、小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中，先失重后超重，故B錯誤；
C、小球在槽內運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功．所以小球的機械能不守恒，但球對槽作用力做正功，兩者之和正好為零．所以小球與槽組成的系統機械能守恒．故C正確，D錯誤；
故選：C

點評：考查機械能守恒定律的應用．當球下落到最低點過程，槽對球雖然有作用力，但是沒有位移，所以小球機械能守恒．當球從最低點上升時，槽對球的作用力做功，小球機械能不守恒，而小球與槽組成的系統機械能守恒．