Question

【题目】如图是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．关于此实验，下列说法中正确的是（ ）

A.当把小球1向左拉起一定高度，然后由静止释放，可观察到小钢球5向右摆起，且达到的最大高度与小钢球1的释放高度相同
B.如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度，同时由静止释放，经碰撞后，小钢球4、5一起向右摆起，且上升最大高度高于小钢球1、2、3的释放高度
C.如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度，同时由静止释放，经碰撞后，小钢球3、4、5一起向右摆起，且上升最大高度等于小钢球1、2、3的释放高度
D.上述整个实验过程中，5个小钢球组成的系统机械能守恒，动量守恒

Answer 1

【答案】A,C
【解析】解：A、碰撞中的能量损失不计，则小球与小球之间发生的是弹性碰撞，由于小球完全一样，结合碰撞过程中动量守恒和动能守恒可知：每两个小球碰后交换速度，1与2碰后，1停止2向右，2与3碰后，2停止，3具有向右的速度，3与4碰后，3停止，4具有向右的速度，4与5碰后，4停止，5具有向右的速度，根据机械能守恒定律可知球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，故A正确；

BC、如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放，则3与4碰后，3停止4具有向右的速度，4与5碰撞交换速度，4停止5向右摆起；3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度，然后3与4碰撞，使4向右摆起；2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度，然后2与3碰撞交换速度，使3向右摆起；故经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同，故B错误，C正确；

D、由分析知说明该过程，每两个小球碰撞的过程机械能守恒、动量守恒，摆动时动量不守恒，故D错误；

故选：AC

【考点精析】根据题目的已知条件，利用机械能守恒及其条件和机械能综合应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变；系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2 ，即E1 =E2；系统减少的总重力势能ΔE P减 等于系统增加的总动能ΔE K增 ，即ΔE P减 =ΔE K增；若系统只有A、