Question

如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以v₀向右匀速运动，一个质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后，反弹上升的最大高度仍为h．设M＞＞m，发生碰撞时弹力N＞＞mg，球与车之间的动摩擦因数为m．则小球弹起后的水平速度可能是（  ）

A．v₀    B．0

C．2m　　　　　　　　　　　　　　    D．-v₀

 

Answer 1

答案：AC
解析：

小球的水平速度是由小车对它的摩擦力作用引起的，若小球在离开前水平速度已经达到v0，则摩擦力消失，小球在水平方向不再加速．反之，小球在与小车接触过程中，在水平方向一直处于加速状态，所以本题有两种可能．设小球与小车碰撞中在离开小车前已经与小车具有共同的水平速度v′，在水平方向上动量守恒，有： Mv0＝(M＋m)v′　　由M＞＞m　　得v′＝v0 若小球与小车碰撞中水平方向始终未达到共同速度，对小球运用动量定理有： 水平方向：　　FΔt＝mv′ 竖直方向：　　NΔt＝2mv＝2m 又因为：F＝mN 解上述方程可得：　　v′＝2m．

提示：