如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下.关于这个过程,下列说法正确的是(  )
A.小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置
B.小球在滑上曲面的过程中,对小车压力的冲量大小是
mv
2
C.小球和小车作用前后,小车和小球的速度可能没有变化
D.车上曲面的竖直高度不会大于
v2
4g

◎ 答案

A、小球滑上曲面的过程,小车向右运动,小球滑下时,小车还会继续前进,故不会回到原位置,所以A错误.
B、由小球恰好到最高点,知道两者有共同速度,对于车、球组成的系统,由动量守恒定律列式为mv=2mv′,得共同速度v′=
v
2
.小车动量的变化为
mv
2
,这个增加的动量是小车受到的总动量的大小,所以B错误.
C、由于满足动量守恒定律,系统机械能又没有增加,所以是可能的,两曲面光滑时会出现这个情况.所以C正确;
D、由于小球原来的动能为
mv2
2
,小球到最高点时系统的动能为
1
2
×2m×(
v
2
2=
mv2
4
,所以系统动能减少了
mv2
4

如果曲面光滑,则减少的动能等于小球增加的重力势能,即
mv2
4
=mgh,得h=
v2
4g
.显然,这是最大值,如果曲面粗糙,高度还要小些,所以D正确.
故选:CD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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