问题
选择题
在光滑的水平地面上静止着一个斜面体,其质量为m2,斜面是一个光滑的曲面,斜面体高为h,底边长为a,如图所示。今有一个质量为m1,(m2=nm1)的小球从斜面体的顶端自静止开始下滑,小球滑离斜面体的下端时速度在水平方向,则下列说法正确的是
A.小球在下滑中,两者的动量总是大小相等方向相反
B.两者分开时斜面体向左移动的距离是
C.分开时小球和斜面体的速度大小分别是和
D.小球在下滑中斜面体弹力对它做的功为
答案
答案:C
试卷分析:在这个过程中由于小球沿弧线运动至最低处,所以处于超重状态,在竖直方向其合外力不为零,但是在水平方向由于整体合外力为零,可以视为水平方向动量守恒,所以A答案错误。根据动量守恒定律以及能量守恒定律则,解上式则
,所以C答案正确。另外根据动量守恒定律
则有
,解得
,但斜面体向右运动,所以B错。对于小球而言,根据动能定理则
,则
,所以D错误。
点评:此类题型考察分方向动量守恒定律、机械能守恒定律的综合运用。并且利用了动量守恒定律的推论求出斜面体的运动位移,结合动能定理求出弹力做功。