题目内容
【题目】如图所示, 在光滑的水平面上静止着一带有光滑圆弧曲面的小车, 其质量为M. 现有一质量为m可视为质点的小球(可视为质点), 以某一初速度从圆弧曲面的最低点冲上小车,且恰好能到达曲面的最高点, 在此过程中, 小球增加的重力势能为5.0 J, 若M > m, 则小车增加的动能可能为
A. 4.0 J B. 3.0 J C. 2.0 J D. 1.0 J
【答案】CD
【解析】以系统为对象,M和m 组成的系统在水平方向上动量守恒,并且小球恰好能到达曲面的最高点,则表明到最高点的时候两者有相同的水平速度, 设m的初速度是 ,则由动量守恒知: ,
M和m 组成的系统只有重力做功,所以系统机械能守恒:
解得 ,
而在此过程中小车增加的动能为:
通过比较得: ,由于所以: ,所以CD是正确的。
综上所述本题的答案是:CD
练习册系列答案
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【题目】如图所示,t=0时,质量为0.5 kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点,每隔2 s物体的瞬时速度记录在下表中,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法中正确的是()
t/s | 0 | 2 | 4 | 6 |
v/(m·s-1) | 0 | 8 | 12 | 8 |
A.t=3 s时刻物体恰好经过B点
B.t=10 s时刻物体恰好停在C点
C.物体运动过程中的最大速度为12 m/s
D.A、B间的距离小于B、C间的距离