Question

11．帶有$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的滑車靜置于光滑水平面上，如圖所示．一質(zhì)量為m的小球以速度v₀水平?jīng)_上滑車，當(dāng)小球上行再返回并脫離滑車時，以下說法正確的是（　�。�

• A． 小球一定水平向左作平拋運動
• B． 小球可能水平向左作平拋運動
• C． 小球可能作自由落體運動
• D． 小球可能向右作平拋運動

Answer 1

分析 小球和小車組成的系統(tǒng)，在水平方向上動量守恒，小球越過圓弧軌道后，在水平方向上與小車的速度相同，返回時仍然落回軌道，根據(jù)動量守恒定律判斷小球的運動情況．

解答 解：小球滑上滑車，又返回，到離開滑車的整個過程，相當(dāng)于小球與滑車發(fā)生彈性碰撞的過程．
選取小球運動的方向為正方向，由動量守恒定律得：mv₀=mv₁+Mv₂
由機械能守恒得：$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}=\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}+\frac{1}{2}M{v}_{2}^{2}$
整理得：${v}_{1}=\frac{（m-M）{v}_{0}}{m+M}$
如果m＜M，小球離開滑車向左做平拋運動；
如果m=M，小球離開小車的速度是0，小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動；
如果m＞M，小球離開小車向右做平拋運動．故A錯誤，BCD正確．
故選：BCD．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒．會根據(jù)動量守恒定律進行分析．