Question

【题目】如图所示，光滑的水平面上静止着质量为3m的小车，其中小车的AB段是光滑水平面，BC段是半径为R的四分之一光滑圆弧．另有质量为m的小物块，以的初速度，从A点水平向左滑上小车．g为重力加速度．则：

（1）求小物块沿着小车上升的最大高度h；

（2）求小物块再返回小车的A点时的速度大小v；

（3）若小车的水平面离地面的高度也为R，求小物块落地时到A点的水平距离l．

Answer 1

【答案】（1）（2），方向向右（3）

【解析】

(1)车与球组成的系统水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：

系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：

解得：

(2)系统水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：

由机械能守恒定律得：

解得：

方向向右，

(3)小物体离开车后做平抛运动，则有：

解得：