Question

【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

Answer 1

【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．