Question

如圖所示，在光滑水平面上停放著質量為m且裝有光滑的弧形軌道AB的小車，一質量為m的小球以水平初速度v₀從小車的右端沿弧形軌道A端滑上小車，到達某一高度后，小球又返回孤形軌道A端。則下列判斷正確的是(    )

A.小球離開小車后，向右做平拋運動

B.小球離開小車后，做自由落體運動

C.此過程中小球對車做功為

D.小球沿小車弧形軌道上升的最大高度為

Answer 1

BC

解析：小球滑上孤形軌道后又下滑的過程中，小球與小車組成的系統在水平方向上動量守恒，系統的動能先減小后增大，當小球返回孤形軌道A端時，系統的重力勢能與小球剛滑上軌道時是相同的，因此初狀態(小球滑上軌道A端)與末狀態(小球返回軌道A端)系統的動能相同。故可將該過程視為完全彈性碰撞，由此可推知小球返回軌道A端時，小車的速度為v₁=v₀，小球的末速度為0，故小球離開車后做自由落體運動。該過程小球對小車做功W==，選B、C項。