Question

【題目】如圖所示，在光滑水平面上停放著總質量為m裝有光滑弧形槽的小車，質量也為m的小球以水平速度v沿槽向車上滑去，到達某一高度后，小球又返回車右端，則（　　）

A.小球離開小車后將做平拋運動

B.小球脫離小車后，小車將以速度v做勻速直線運動

C.小球在弧形槽中上升到最大高度處時，小車速度最大

D.由已知條件，可以求出小球在弧形槽中上升的最大高度

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．設小球離開小時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個過程中動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得

由動能守恒定律得

聯立解得

即小球與小車分離后做自由落體運動，水平面光滑，小車以速度v做勻速直線運動，故A錯誤，B正確；

C．當小球與小車的水平速度相等時，小球在弧形槽中上升到最大高度處，設此時小車的速度為v3，則有

即小球在弧形槽中上升到最大高度處時，小車速度不是最大，故C錯誤；

D．又由

解得

即由已知條件，可以求出小球在弧形槽中上升的最大高度，故D正確。

故選BD。