4.有一固定軌道ABCD如圖所示,AB段為四分之一光滑圓弧軌道,其半徑為R,BC段是水平光滑軌道,CD段是光滑斜面軌道,BC和斜面CD間用一小段光滑圓弧連接.有編號為1、2、3、4完全相同的4個小球(小球不能視為質(zhì)點,其半徑r<R),緊挨在一起從圓弧軌道上某處由靜止釋放,經(jīng)平面BC到斜面CD上,忽略一切阻力,則下列說法正確的是( 。
A.四個小球在整個運動過程中始終不分離
B.當(dāng)四個小球在圓弧軌道上運動時,2號球?qū)?號球不做功
C.當(dāng)四個小球在圓弧軌道上運動時,2號球?qū)?號球做正功
D.當(dāng)四個小球在CD斜面軌道上運動時,2號球?qū)?號球做正功

分析 四個小球在BC和CD上運動過程中,相鄰兩個小球始終相互擠壓,把N個小球看成整體,則小球運動過程中只有重力做功,機械能守恒.

解答 解:A、小球從斜面滑下(重力勢能轉(zhuǎn)化為動能),1234小球代表不同大小的重力勢能,因為忽略了所有阻力所以到BC時候,是每個小球的重力勢能完全轉(zhuǎn)化成動能,而CD是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程(球克服重力做功)若只有一個1滑下,則到CD是1水平初始位置等高,而4滑下是4位置初始位置等高的斜面高度(能量守恒)1234小球上坡,等4到CD動能完全變成重力勢能的時候后面動能還沒轉(zhuǎn)化完全,會推著4繼續(xù)往上動,所以除了在水平段外,小球之間始終相互擠壓,4個小球在運動過程中始終不會散開,故A正確;
BC、由A分析知,后面的小球擠壓前面的小球,故2號球?qū)?號球做功,故B錯誤、C正確;
D、在CD斜面上的時候,CD段是光滑斜面軌道,小球的運動加速度相同,球的運動情況相同,小球之間沒有相互作用力,2號球?qū)?號球不做功,故D錯誤;
故選:AC

點評 本題主要考查了機械能守恒定律的應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析小球得受力情況,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
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3向上插入左偏
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