Question

如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上．有一质量也为m、速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后，又下降而离开小车，离车后球的运动情况是(　　)

A．做平抛运动，速度方向与车运动方向相同

B．做平抛运动，水平速度方向跟车相反

C．做自由落体运动

D．小球跟车有相同的速度

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

试题分析：小球和车系统在水平方向上受合外力为零，动量守恒，由于整个过程机械能没有损失，设球离开车后的运动速度为v₁，车的速度为v₂，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mv＝mv₁＋mv₂，mv²＝mv＋mv，解得v₁＝0，v₂＝v，即球和车交换速度，球做自由落体运动，选项C正确．

考点：机械能守恒定律  自由落体

点评：整个过程水平方向动量守恒，机械能守恒，所以相当于弹性碰撞！当铁块回到小车右端时，铁块的速度为0，小车具有向左的速度；解决本题关键是能够把动量守恒结合机械能守恒．