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
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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