Question

【题目】如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是（　　）

A.小车一直向左运动

B.小车和物块构成的系统动量守恒

C.物块运动过程中的最大速度为

D.小车运动过程中的最大速度为

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A． 物块从A点无初速释放后，在下滑过程中对小车有向左的压力，小车先向左做加速运动，在物块脱离光滑圆弧轨道后，小车和物块由于摩擦力都会做匀减速运动，由水平方向动量守恒知，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出，此时共同的速度都为零，所以小车一直向左运动，故A正确；

B． 小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零，竖直方向有加速度，合力不为零，所以小车和物块构成的系统动量不守恒，在水平方向动量守恒，故B错误；

CD．在物块脱离圆弧轨道后，小车和物块由于摩擦力都会做匀减速运动，所以最大速度出现在物块运动到B点时，规定向右为正方向，小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零，系统在水平方向动量守恒。设物块运动到B点时，物块的速度大小是，小车的速度大小是，根据动量守恒定律，有

根据能量守恒定律，有

解得

故C错误，D正确。

故选AD。