2.如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是( C )
A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功
B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态
C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
D.小球从下落到从右侧离开槽的过程机械能守恒
解析:小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,半圆形槽有向左运动的趋势,但是实际上没有动,整个系统只有重力做功,所以小球与槽组成的系统机械能守恒.而小球过了半圆形槽的最低点以后,半圆形槽向右运动,由于系统没有其他形式的能量产生,满足机械能守恒的条件,所以系统的机械能守恒.小球从开始下落至到达槽最低点前,小球先失重、后超重.当小球向右上方滑动时,半圆形槽也向右移动,半圆形槽对小球做负功,小球的机械能不守恒.综合以上分析可知选项C正确.
3.如图所示,质量为1 kg的小球以4 m/s的速度从桌面竖直上抛,到达的最大高度为0.8 m,返回后,落到桌面下1 m的地面上,取桌面为重力势能的参考平面,则下列说法正确的是( C )
A.小球在最高点时具有的重力势能为18 J
B.小球在最高点时具有的机械能为16 J
C.小球落地前瞬间具有的机械能为8 J
D.小球落地前瞬间具有的动能为8 J
解析:小球在最高点时具有的重力势能Ep=mgh1=1×10×0.8 J=8 J,选项A错误;小球在最高点时具有的机械能等于此时的重力势能,即8 J,选项B错误;小球在下落过程中,机械能守恒,任意位置的机械能都等于8 J,选项C正确;小球落地时的动能Ek=E-Ep=E-mgh2=8 J-1×10×(-1) J=18 J,故选项D错误.