Question

如圖所示，一輛小車裝有光滑弧形軌道，總質量為m，停放在光滑水平面上．有一質量也為m、速度為v的鐵球，沿軌道水平部分射入，并沿弧形軌道上升h后，又下降而離開小車，離車后球的運動情況是(　　)

A．做平拋運動，速度方向與車運動方向相同

B．做平拋運動，水平速度方向跟車相反

C．做自由落體運動

D．小球跟車有相同的速度

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：小球和車系統在水平方向上受合外力為零，動量守恒，由于整個過程機械能沒有損失，設球離開車后的運動速度為v₁，車的速度為v₂，根據動量守恒定律和機械能守恒定律有mv＝mv₁＋mv₂，mv²＝mv＋mv，解得v₁＝0，v₂＝v，即球和車交換速度，球做自由落體運動，選項C正確．

考點：機械能守恒定律  自由落體

點評：整個過程水平方向動量守恒，機械能守恒，所以相當于彈性碰撞！當鐵塊回到小車右端時，鐵塊的速度為0，小車具有向左的速度；解決本題關鍵是能夠把動量守恒結合機械能守恒．