Question

高中物理

4．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Mv0^2/2
D．小球在弧形槽上升的最大高度为vo^2/2g；
答案是BC啊，为什么啊没有人选BC啊

Answer 1

以小球和滑车整体为研究对象，整个过程中，由于水平方向不受外力，故水平方向上动量守恒，设小球和滑车的最终速度分别为V1，V2，列水平方向上动量守恒：MV0=MV1+MV2，对整个过程列能量守恒：1/2M(V0)^2=1/2M(V1)^2+1/2M(V2)^2，由以上两式可求得，V1=0，V2=V0。所以之后滑车向前匀速直线运动，小球做自由落体运动，B正确。以滑车为研究对象，对整个过程列动能定理，W=1/2M(V2)^2=1/2M(V0)^2，故C正确。以小球和滑车整体为研究对象，选择从开始到小球在弧形槽上升的最大高度这个过程，注意小球在弧形槽上升的最大高度的意思是小球竖直方向速度为零，且水平速度与滑车的速度相等，设此速度为V，列水平方向上动量守恒：MV0=2MV，列能量守恒：1/2M(V0)^2=1/2M(V)^2+1/2M(V)^2+Mgh，两式联立求出h=(Vo)^2/4g，故D错误。

Answer 2

小车表面是否光滑？？？
A选项，正确；
B、C选项，不对，小球的动能不会全部转移的；
D选项也不对，小球达到最高点的时候与小车达到共同速度，比有能量转移到小车上，是不可能达到这么高的（vo^2/2g是以小球的初始动能算出的高度）。

运用动量守恒就好了，不用考虑内力的作用！
注意，如果小车表面不是光滑的，会有能量损失，则BC选项都不对！

汗，怎么看感觉都不对劲！

Answer 3

选B，因为此为能量守恒，动量守恒的过程。
所以可以看做完全弹性碰撞，他们质量一样，一动一静，所以碰撞结果是交换速度。

Answer 4

选B