Question

物理选修3-5的一道题

如图所示，带有光滑弧形轨道的小车质量为m，放在光滑水平面上，一质量也为m的铁块，以速度v沿轨道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时，将会：
A． 静止于车上 B． 自由下落
C． 以速度v做平抛运动
D． 以小于v的速度做平抛运动

这道题的答案是选B 我需要详细的解说过程~~~
尽快尽快~~~~

Answer 1

设返回后物体的速度为V1，小车速度为V2，
物体滑上小车时对小车作用，小车前进，物体滑下来时，物体对小车的作用力使小车继续向前。
在过程中，水平方向动量守恒，有
mV=mV1+mV2
同时机械能守恒，有
mV^2/2=mV1^2/2+mV2^2/2
解得V1=0
小车在前进，而物体滑到小车右端时速度为零，所以物体将离开小车自由落下。

Answer 2

系统动量守恒 能量守恒（动能守恒) 设铁块回到小车右端v1 小车v2

动量守恒:mv=mv1+mv2

动能守恒：1/2mv²=1/2mv1²+1/2mv2²

由第一式得 v=v1+v2

由第二式得 v²=v1²+v2²

第一式得的平方 - 第二式得=2v1v2=0 因为小车速度不可能为零 所以v1=0

这种题从这两守恒考虑都可以

Answer 3

首先可画木块和子弹的v-t图像。
A:
f不变,M加速度不变，m加速度变大，相对位移达L时，作用时间增加，M速度变大。正确
B：f不变,M加速度变小，m加速度不变，对位移达L时，作用时间增加，m速度变小，损失动能变大。错误
C：f不变，M不变，m不变，v0变小，M加速度不变，m加速度不变，相对位移达L时，作用时间增加，M速度变大。错误
D:
损失的机械能
就是产生的内能。W=fL
相对位移L
摩擦力f不变,所以摩擦力产生内能不变，即系统损失机械能不变。正确
答案应选AD