Question

【題目】如圖是“牛頓擺”裝置，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分別標記5個小鋼球．關于此實驗，下列說法中正確的是（ ）

A.當把小球1向左拉起一定高度，然后由靜止釋放，可觀察到小鋼球5向右擺起，且達到的最大高度與小鋼球1的釋放高度相同
B.如果同時向左拉起小鋼球1、2、3到相同高度，同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小鋼球4、5一起向右擺起，且上升最大高度高于小鋼球1、2、3的釋放高度
C.如果同時向左拉起小鋼球1、2、3到相同高度，同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小鋼球3、4、5一起向右擺起，且上升最大高度等于小鋼球1、2、3的釋放高度
D.上述整個實驗過程中，5個小鋼球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量守恒

Answer 1

【答案】A,C
【解析】解：A、碰撞中的能量損失不計，則小球與小球之間發(fā)生的是彈性碰撞，由于小球完全一樣，結合碰撞過程中動量守恒和動能守恒可知：每兩個小球碰后交換速度，1與2碰后，1停止2向右，2與3碰后，2停止，3具有向右的速度，3與4碰后，3停止，4具有向右的速度，4與5碰后，4停止，5具有向右的速度，根據(jù)機械能守恒定律可知球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，故A正確；

BC、如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同，故B錯誤，C正確；

D、由分析知說明該過程，每兩個小球碰撞的過程機械能守恒、動量守恒，擺動時動量不守恒，故D錯誤；

故選：AC

【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用機械能守恒及其條件和機械能綜合應用的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變；系統(tǒng)初態(tài)的總機械能E 1 等于末態(tài)的總機械能E 2 ，即E1 =E2；系統(tǒng)減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統(tǒng)增加的總動能ΔE K增 ，即ΔE P減 =ΔE K增；若系統(tǒng)只有A、