Question

【题目】质量为M的带有光滑圆弧轨道的小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水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则( 　)

A. 小球将做自由落体运动

B. 小球以后将向左做平抛运动

C. 此过程小球对小车做的功为

D. 小球在弧形槽上上升的最大高度为

Answer 1

【答案】AC

【解析】

设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向，整个过程中动量守恒，得：Mv0=Mv1+Mv2，由机械能守恒得：Mv02=Mv12+Mv22，联立解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故B错误，A正确。对小车运用动能定理得，小球对小车做功：W=Mv02-0=Mv02，故C正确。当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：Mv0=2Mv；Mv02=2Mv2+Mgh ，联立解得：h=，故D错误。故选AC。