题目内容
【题目】带有光滑圆弧轨道、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.若M=2m,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. 此过程中小球对滑车做的功为
D. 小球在弧形槽上升的最大高度为
【答案】ACD
【解析】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:mv0=mv1+Mv2
由机械能守恒定律得: mv02=mv12+Mv22
解得: , ,所以小球以后将向左做平抛运动,故A正确,B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:mv0=(m+M)v
根据能量守恒定律得,有: mv02-(m+M)v2=mgh
代入数据得: ,故D正确.故选ACD.
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