如圖5-7所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上,槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下,與圓弧槽相切自A點進入槽內(nèi),則以下結(jié)論中正確的是: [ ]
A.小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中,只有重力對它做功
B.小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒
C.小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒
D.小球離開C點以后,將做豎直上拋運動。
C
【錯解分析】 錯解一:半圓槽光滑,小球在半圓槽內(nèi)做圓周運動的全過程中,只受重力和彈力作用,而彈力方向始終與速度方向垂直,所以彈力不做功,則只有重力做功,所以選A。
  錯解二:由于光滑的半圓槽置于光滑的水平面,所以小球在半圓槽運動的全過程中,小球與半圓槽水平方向不受外力作用,因而系統(tǒng)在水平方向動量守恒,故選B。
  錯解三:半圓槽槽口的切線方向為豎直方向,因而小球運動到C點時的速度方向豎直向上,所以小球離開C點以后得做豎直上拋運動,故選D。
  【正確解答】 本題的受力分析應與左側(cè)沒有物塊擋住以及半圓槽固定在水平面上的情況區(qū)分開來。(圖5-8)

  從A→B的過程中,半圓槽對球的支持力N沿半徑方向指向圓心,而小球?qū)Π雸A槽的壓力N′方向相反指向左下方,因為有物塊擋住,所以半圓槽不會向左運動,情形將與半圓槽固定時相同。但從B→C的過程中,小球?qū)Π雸A槽的壓力N′方向向右下方,所以半圓槽要向右運動,因而小球參與了兩個運動:一個是沿半圓槽的圓運動,另一個與半圓槽一起向右運動,小球所受支持力N與速度方向并不垂直,所以支持力會做功。所以A不對。又因為有物塊擋住,在小球運動的全過程,水平方向動量也不守恒,即B也不對。當小球運動到C點時,它的兩個分運動的速度方向如圖5-9,并不是豎直向上,所以此后小球做斜上拋運動,即D也不對。
  正確答案是:小球在半圓槽內(nèi)自B→C運動過程中,雖然開始時半圓槽與其左側(cè)物塊接觸,但已不擠壓,同時水平而光滑,因而系統(tǒng)在水平方向不受任何外力作用,故在此過程中,系統(tǒng)在水平方向動量守恒,所以正確答案應選C。

  【小結(jié)】 在本題中由于半圓槽左側(cè)有物塊將槽擋住,導致了小球從A→B和從B→C兩段過程特點的不同,因此在這兩個過程中小球所受彈力的方向與其運動方向的關(guān)系,及球和槽組成的系統(tǒng)所受合外力情況都發(fā)生了變化。而這一變化導致了兩個過程所遵從的物理規(guī)律不同,所以具體的解決方法也就不一樣了。通過本題的分析解答,可以使我們看到,對不同的物理過程要做認真細致的具體分析,切忌不認真分析過程,用頭腦中已有的模型代替新問題,而亂套公式。  
練習冊系列答案
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(1)AB發(fā)生碰撞前,B受到的摩擦力大小;
(2)AB能夠發(fā)生碰撞時,A的初速度v0應滿足的條件;
(3)BP能夠發(fā)生碰撞時,A的初速度v0應滿足的條件(已知A、B碰撞前后交換速度).

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A. B. C.2 D.

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⑴ 物體A和B剛分離時,B的速度;
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            ②
            ④

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C.先放開左手,后放開右手,兩車的總動量向右?
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