Question

1．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为m，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则（　　）

• A． 系统的动量守恒
• B． 水平方向任意时刻m与M的动量等大反向
• C． m能向左摆到原高度
• D． M一直向右运动

Answer 1

分析 以小球和小车组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，当小球向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，即可得知整体所受的合力不为零，总动量不守恒．小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律．

解答 解：A、当小球向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，即可得知整体所受的合力不为零，总动量不守恒，故A错误；
B、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律，开始系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻m与M的动量等大反向，故B正确；
C、以小球和小车组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，小球摆到左边最高点时速度为零，由于系统水平方向动量守恒，系统初动量为零，则小球摆到左边最高点时小车的速度也为零，由机械能守恒定律可知，m能向左摆到原高度，故C正确；
D、m向左摆到时，M向右运动，当m到达最左端然后向右摆到时，M先左运动，由此可知：M先向右运动，后向左运动，如此做往复运动，故D错误；
故选：BC．

点评 本题对照机械能和动量守恒的条件进行判断．对于系统而言，机械能守恒、总动量不守恒，但由于系统所受的外力都在竖直方向上，系统水平方向上动量守恒．