题目内容
【题目】如图所示,光滑水平面上有一小车,车的上表面的左侧是一个与车连为一体的半径为R的1/4光滑圆弧轨道。车的右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量为的小物块(看作质点)紧靠弹簧,小物块与车上点右侧平板间的动摩擦因数为μ。整个装置处于静止状态,设开始弹簧锁定时的弹性势能为E。现解除锁定,小物块被弹出后,恰好能到达圆弧轨道的最高点A,则下列说法正确的是(不计空气阻力)
A. 从解除锁定到小物块到达圆弧轨道的最高点,系统的动量守恒
B. 从解除锁定到小物块到达圆弧轨道的最高点,小物块对小车做功大小为零
C. 最终小物块相对小车走过的路程为
D. 最终小物块和小车组成的系统产生的内能为E
【答案】BD
【解析】从解除锁定到小物块到达圆弧轨道的最高点,系统的水平方向动量守恒,选项A错误;由水平方向动量守恒可知,初始状态系统的动量为零,小物块到达圆弧轨道的最高点时,系统的动量仍为零,即小车的速度为零,即小物块对小车做功大小为零,选项B正确;当小物块被弹出后,到达圆弧轨道的最高点A,然后返回,在小车上来回运动,最后停在小车的某一位置,整个过程中,由能量关系E=mgs,解得,即物块相对小车粗糙的部分的路程为 ,此过程中系统产生的内能为E,选项C错误,D正确;故选BD.
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