题目内容
【题目】如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下.关于这个过程,下列说法正确的是( )
A. 小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置
B. 小球从滑上曲面到最高点的过程中,小车的动量变化大小是零
C. 小球和小车作用前后,小车和小球的速度一定变化
D. 车上曲面的竖直高度不会大于
【答案】D
【解析】
A. 小球滑上曲面的过程,小车向右运动,小球滑下时,小车还会继续前进,故不会回到原位置,故A错误;
B. 由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度,对于车、球组成的系统,取水平向右为正方向,由动量守恒定律列式为mv=2mv′,得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′0=m,故B错误;
C. 由于满足动量守恒定律,系统机械能又没有增加,若两曲面光滑时,小车和小球的速度可能没有变化。故C错误;
D. 由于小球原来的动能为,小球到最高点时系统的动能为= ,所以系统动能减少了.如果曲面光滑,则减少的动能等于小球增加的重力势能,即=mgh,得h=,显然,这是最大值,如果曲面粗糙,高度还要小些,所以车上曲面的竖直高度不会大于,故D正确。
故选:D
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