题目内容
【题目】带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上滑车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则
A. 小球以后将向左做平抛运动
B. 小球将做自由落体运动
C. 此过程小球对小车做的功为
D. 小球在弧形槽上升的最大高度为
【答案】BC
【解析】试题分析:小球和小车组成的系统,在水平方向上动量守恒,小球越过圆弧轨道后,在水平方向上与小车的速度相同,返回时仍然落回轨道,根据动量守恒定律判断小球的运动情况.对小车,运用动能定理求小球对小车做的功.当小球与小车的速度相同时,小球上升到最大高度,由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解最大高度.
小球滑上滑车,又返回,到离开滑车的整个过程中,系统水平方向动量守恒.选取向右为正方向,由动量守恒定律得:,由机械能守恒定律得:,解得:,即小球在水平方向上速度为零,离开后做自由落体运动,故B正确A错误;对小车,运用动能定理得:小球对小车做的功,故C正确;当小球与小车的速度相同时,小球上升到最大高度,设共同速度为v.规定向右为正方向,运用动量守恒定律得,根据能量守恒定律得,有: ,代入数据得,D错误.
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