Question

【題目】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m的小球甲，另一端固定有質量為2m的小球乙．現將兩小球放入凹槽內，小球乙位于凹槽的最低點如圖10所示，由靜止釋放后（ ）

圖10
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重力勢能
C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點
D.桿從右向左滑回時，乙球一定不能回到凹槽的最低點

Answer 1

【答案】A
【解析】A、環形槽光滑，甲、乙組成的系統在運動過程中只有重力做功，故系統機械能守恒，下滑過程中甲減少的機械能總是等于乙增加的機械能，甲、乙系統減少的重力勢能等于系統增加的動能；B、甲減少的重力勢能等于乙增加的勢能與甲、乙增加的動能之和；CD、由于乙的質量較大，系統的重心偏向乙一端，由機械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低點，桿從右向左滑回時乙一定會回到槽的最低點．故選A.
【考點精析】掌握機械能綜合應用是解答本題的根本，需要知道系統初態的總機械能E 1 等于末態的總機械能E 2 ，即E1 =E2；系統減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統增加的總動能ΔE K增 ，即ΔE P減 =ΔE K增；若系統只有A、